A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
「硫酸」が純粋な H2SO4 であるとして回答します。
(「水溶液」だと、溶媒である水の H2O も存在するから)
まず、物質の量の測り方である mol の考え方から。
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。「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数
・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。
これを理解した上で、問題で与えられた「硫酸 H2SO4 が 0.25 mol」あるときには
・H2SO4 分子が「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)の個数の「0.25倍」だけある、ということです。
つまり
6.02 × 10^23 × 0.25 ≒ 1.5 × 10^23 個 ①
・H2SO4 分子1個の中には、酸素原子 O が4個含まれていますから、①の中の酸素原子の数は
1.5 × 10^23 × 4 = 6.0 × 10^23 個
(結果として「「アボガドロ定数」個)
・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。
ということで「16 g」です。
mol の考え方、mol の意味を理解していれば算数の問題です。
No.1
- 回答日時:
硫酸の化学式はH2SO4です。
つまり硫酸1molの中には酸素原子が4mol含まれていることになります。
一方、酸素原子Oの原子量は16なので、1molの酸素原子の質量は16gです。
問題では硫酸0.25molなので、含まれる酸素原子の量は4mol×0.25=1molとなります。
もう答えはわかりますよね?
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