化学基礎の計算問題についての質問なのですが、 原子量は、H=1.0 C=12 N=14 O=16 ア

化学基礎の計算問題についての質問なのですが、
原子量は、H=1.0 C=12 N=14 O=16
アボガドロ定数を6.0×10^23/molとするという問題がございまして、
(1) 二酸化炭素CO2が、11.0gの体積は標準状態で何Lか。
問題集の解答が、
11.0÷44.0＝0.25
0.25×22.4＝5.60 ∴5.60L

(2) 標準状態で11.2LのアンモニアNH3に含まれる分子の数は何個か。
問題集の解答が、
11.2÷22.4＝0.5
0.5×6.0×10^23＝3.0×10^23 ∴3.0×10^23個

となっておりますが、疑問なのは、(1)は、
CO2の分子量44.0を用いて物質量を求めているのに、(2)でNH3の分子量17.0を途中式で一切使わないのはどうしてでしょうか。

11.2÷22.4＝0.5
0.5×6.0×10^23＝3.0×10^23 が正解の式に対して、
11.2÷22.4÷17.0としたり、
0.5×6.0×17.0×10^23とするのはどうしてNGなのでしょうか。

また、別の問題で、
原子量はH=1.0 O=16 Na=23 S=32 Cl=35.5 とする。
(1)モル濃度が0.30mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を200mLつくるには、塩化ナトリウムが何g必要か。

問題集の解答が、塩化ナトリウムの質量を計算しており、

0.30mol/L×0.2L=0.06
0.06×58.5=3.51 (四捨五入して3.5)
∴3.5g

(2)モル濃度が0.50mol/Lの硫酸が200mLある。この水溶液中に溶けている硫酸の質量は何gか。


0.50mol/L×0.200L=0.10mol 問題集の解答が、H2SO4の分子量は98なので、
0.10mol×98g/mol=9.8g

となっており、(1)や(2)でそれぞれNaClの分子量58.5やH2SO4の分子量98をかけるのはどうしてでしょうか。
基本的なことで申し訳ございませんがおさえておきたいポイントなどございましたら教えていただけると助かります。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/20 00:40

単位を付けて計算すれば一目瞭然でしょう。

もしくは、きちんと「概念」を正しく理解して計算するとか。

＞(1) 二酸化炭素CO2が、11.0gの体積は標準状態で何Lか。

11.0[g] ÷ 44.0[g/mol] ＝0.25[mol]
0.2[mol] × 22.4[L/mol] ＝ 5.60[L]

＞(2) 標準状態で11.2LのアンモニアNH3に含まれる分子の数は何個か。

11.2[L] ÷ 22.4[L/mol] ＝ 0.5[mol]
0.5[mol] × 6.0×10^23[個/mol] ＝ 3.0×10^23[個]


＞また、別の問題で、
＞原子量はH=1.0 O=16 Na=23 S=32 Cl=35.5 とする。
＞(1)モル濃度が0.30mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を200mLつくるには、塩化ナトリウムが何g必要か。

0.30[mol/L] × 0.2[L] = 0.06[mol]
0.06[mol] × 58.5[g/mol] = 3.51 ≒ 3.5[g]

＞問題集の解答が、塩化ナトリウムの質量を計算しており、

だって、「塩化ナトリウムが何g必要か」と質量を問われているのですから。


＞(2)モル濃度が0.50mol/Lの硫酸が200mLある。この水溶液中に溶けている硫酸の質量は何gか。

0.50[mol/L] × 0.200[L] = 0.10[mol]　　←溶けている硫酸のmol数
0.10[mol] × 98[g/mol] = 9.8[g]　　　　←そのmol数の質量


＞基本的なことで申し訳ございませんがおさえておきたいポイントなどございましたら教えていただけると助かります。

あの～、失礼ですが、物質の量の測り方である mol の考え方をまったく理解できていないようですね。

原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。

そして、原子や分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。（というか、そうななるように決めた数値が「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）ということ。原子や分子１個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる）
それが「mol」の意味です。
化学反応は分子・原子どうしで起こりますから、「同じ mol 数どうし」あるいは「反応式の係数に相当する mol 数どうしが反応する」ことになるので、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。

つまり、例を挙げれば
・炭素（原子量12） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 12グラム。ということは、炭素12 のモル質量は 12 g/mol。

・酸素（原子量16）を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 16グラム。ということは、酸素16 のモル質量は 16 g/mol。
　気体の酸素は酸素原子が2個結合した「分子：O2」の形なので、分子量は 32。従って酸素分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 32グラム。ということは、酸素ガスO2 のモル質量は 32 g/mol。

・CO2 （分子量44） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 44グラム。ということは、CO2 （分子量44）のモル質量は 44 g/mol。

この回答へのお礼

詳細な解説非常に勉強になりました。

お礼日時：2021/09/21 00:07

No.1 回答者： Zincer 回答日時： 2021/09/19 16:42

質量から物質量（モル数）へ換算、またはその逆をするためには分子量（や式量、原子量）が必要になります。

疑問の（２）では質量に関する事項が問題では全く触れられていません。ですから分子量が必要ないのです。

この回答へのお礼

参考になりました。感謝致します。

お礼日時：2021/09/21 00:06