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molの計算について。

Q. 水2.5mol中に含まれる水素分子の数は1.5×10²⁴個である。ここで含まれる水素原子の数は何個か?

A. 3.0×10²⁴ 個

この問題について、なぜ答えがこうなるのか詳しく教えてください。

先生によると、水は水素原子2つと酸素原子1つで出来ているため、(1.5×10²⁴)× 2 = 3.0×10²⁴ になるそうです。
ですが、原子が集まって出来ている分子の数より、原子の数の方が大きいことに疑問を抱きます…。
水分子と水素原子1つの個数が同じということ?どういうこと…?
って感じでもう頭回りません…

分かりやすく説明して下さると助かります<(_ _)>

質問者からの補足コメント

  • 水素分子
    HーOーH ⇒ 1.5×10²⁴ 個
    ↑これ1セットで︎︎ ⤴︎︎

    だから
    H ⇒ 1.5×10²⁴ 以下 (Oが抜けた分、数が減るのでは?)

    私の認識はこれになってます
    何か間違えて認識してしまってる気がするのですが…

      補足日時:2021/10/14 02:46
  • 「水分子に含まれる水素原子の数」を求める問題です汗

    ×水素分子
    ○水分子

    失礼致しました。

    また、皆さんの回答などを見て数を重さと勘違いしていたことに気がつきました。(初歩的な事でお恥ずかしいです…)

    しっかり問題を理解することが出来ました!
    自分でも何が分からなかったのか、今では分かりません笑

    ありがとうございました!!

      補足日時:2021/10/17 21:14

A 回答 (9件)

既に指摘されているように「水(分子)に含まれる水素分子」と言うのがそもそも間違っているわけなので、この中の「水素分子」は「水素分子に相当する水素原子の組」とでも読み替えるべき所だと思います。

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この回答へのお礼

皆さんの回答を見て、理解することが出来ました。
沢山のわかりやすい回答ありがとうございました!

お礼日時:2021/10/17 21:15

ちなみに正しい考え方は先生が説明されたように



水分子1個→Hが2個

∴水分子がn個→Hが2n個

と言うものですが、その後の「原子が集まって出来ている分子の数より原子の数の方が大きいことに疑問」と言う意味がよく分かりません。普通に考えたら「製品の数より部品の数の方が多いのは当たり前では?」となりますし、その製品にその部品が1個しか使われていないのであれば「製品の数=部品の数」となるわけですが。


どうも「原子の数」「分子の数」の意味を誤解されているような気もしますが、もう少し説明をお願いします。
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下の方の指摘のように問題文がおかしいですが、そこは脳内変換で読み替えるとして補足にあった「Oが抜けた分、数が減る(のでは?)」ってどう言う意味ですか? ひょっとして



水分子1個→Hが2個とOが1個

水分子1個からOが抜ける→Hの数も2個より少なくなる

と言う事でしょうか。もしそう考えておられるとしたら逆に「なんでそう考えるの?(理解不能)」となりますが。そこの理屈をもう少し説明してみて下さい。そうしたら勘違いの原因が分かるかもしれません。
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これ, そもそも「問題の文章がおかしい」よ. 水分子の中に「水素分子」など存在しない. つまり「水2.5mol中に含まれる水素分子の数は1.5×10²⁴個である」という表現は明確に間違っている.



あと「原子が集まって出来ている分子の数より、原子の数の方が大きいことに疑問を抱きます…。」というのはちょっとわからない. 例えば
1台の自転車には 2本のタイヤが付いています. 自転車が 10台あったら, タイヤは全部で何本あるでしょうか?
って聞かれたときに「自転車の台数よりタイヤの本数が大きい」ことに疑問はあるでしょうか?

あるいは補足コメントにある「↑これ1セットで︎︎ ⤴︎︎」が「H と O を全部あわせて」の意味と勘違いしている, くらいかなぁ? 「H-O-H」が「1.5×10²⁴セットある」と理解しないといけないんだけど....
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この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時:2021/10/17 21:16

あ、あともう一つあなたの間違えてる可能性のある認識を発見してしまいました


もしかして、下のカレーライス一つでいうと、
例えば「カレーライス一つに入ってるじゃがいもの個数は?」と聞かれた時に
じゃがいも二つと答えるのではなく、

「じゃがいもはカレーライスの一部でしかない。カレーライス全体で1こだから、じゃがいもの体積はカレーライスの1/10しか占めないものとすると、1/10個かな?」
って考えてるのと同じではないでしょうか。

「じゃがいも2個はカレーライス何個分の大きさでしょう?」と聞かれたら、それが正しいのですが
聞かれているのは、カレーライスの中のじゃがいもの個数であることを忘れないでください
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この回答へのお礼

皆さんの回答を見て、理解することが出来ました。
沢山のわかりやすい例え、わかりやすい回答ありがとうございました!

お礼日時:2021/10/17 21:15

カレーライスも例えにしてみると、


一つのカレーライスをつくるのに、例えばじゃがいもを2こ、玉ねぎをひとつ使うとしましょう。
さて、2つのカレーライスをつくるなら、、、じゃがいもは四つですね?

カレーライス全体の質量>材料の一部であるジャガイモ二個の質量なのはいうまでもありません。

カレーライスを水分子、玉ねぎを酸素、じゃがいもを水素だと思ってください
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もしかして重さと勘違いしてませんか?


重さの問題ならあなたのいう通り、分子より原子の方が軽いはずなのでそうなります。
たとえばそうですね
なんかの一つのアイフォンがあったとしましょう
アイフォンはひとつですが、アイフォンに使われてるパーツはいくつもあります。基盤だって何個も使われていて、それが一つのiPhoneを構成しています。
あなたのいう感じだと、「iPhoneパーツ一つの重さがiPhone全体の重さより重いはずがない」ってことです
それは当たり前なのですが、iPhoneパーツが何個も使われていて、iPhone一台を構成しているという数に着目してください
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訂正:水xmol中に含まれる水素分子ではなく、水分子が三つです

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水xmol中に含まれる水素分子の数が3こだとしましょう



H-O-H H-O-H H-O-H
この三つですね。

さて、この三つの水分子の中にHはいくつありますか?六つですね。


そういうことです。
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