お酒好きのおしりトラブル対策とは

高1の化学の問題を
解説してください><

塩素原子は、35Cl と 37Cl が3:1の割合で天然に存在しているので
天然の塩素原子の原子量は35.5となる。
また、35Cl1原子と 37Cl1原子からなる塩素分子が
全塩素分子に占める割合は(X)%となる。
ただし 35Cl=35 37Cl=37とする。

この(X)の値の出しかたがわかりません(´;ω;`)

ちなみに答えは37.5です

できるだけわかりやすく
解説していただけると助かります><

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A 回答 (2件)

普通に数学の問題



35,37となる塩素分子の組み合わせは(35,37)、(37,35)の2種類
35塩素原子が選ばれる確率は3/4、37塩素原子が選ばれる確率は1/4
故に(35,37)塩素分子となる確率は3/4*1/4=3/16
同様に(37,35)塩素分子となる確率は3/16

従って、塩素分子中に35塩素原子と37塩素原子が1つずつ含まれる確率は
3/16+3/16=6/16
(6/16=37.5%)
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この回答へのお礼

最近確率を習ってから
ようやくちゃんと理解できました(゜_゜`)
わかりやすい回答ありがとうございました!

お礼日時:2011/12/01 05:48

高1だという事ですからいきなり確率で考えよと言われてもしんどいでしょうね。


確率で考えるのしても分子ができて行く流れと結びつけないと理解しにくいでしょう。

食塩水の電気分解で塩素が発生します。
食塩水の中では塩化物イオンCl^-として存在しています。
電極と接触したCl^-の中のいくつかが電子を放出してClに変わります。このClは電極上に一時的にとどまっています。電極上にあるClとClがくっついてCl2になると電極から離れて行きます。
食塩水中にあった塩化物イオンに質量の異なる2つの種類があったという前提でスタートします。
35Cl^-と37Cl^-の2種類で質量の比は35:37、数の比は3:1です。
これが次々と電極上でClに変わりCl2に変わっていくのです。
この時、得られた気体の塩素Cl2の中には質量の異なる3種類のCl2が存在することが分かります。
質量の比で書くと 70:72:74 です。存在する数の比はいくらになるでしょうか。

イオンや分子の場合に比べて極端に数が少ないですがトランプで似たような場面を作ってみます。
4つのマークがありますから。ハートのカードの数は全体の1/4です。ハートのカードをA,残りのマークのカードをBとします。13を除いた48枚で考えます。
カードをよく切ってから1枚ずつ取り出して順番に並べて行きます。
マークを見てA,Bに読み変えて記録していきます。
前から順番に2つずつでペアーを作っていきます。
ペアーは(AA),(AB)、(BA)、(BB)の4種類で合計24組あります。
それぞれのペアーの種類が何組ずつあるか数えます。その数をa,b,c,dとします。
aが一番小さくてdが一番大きいだろうというのは予想がつきます。
(AB)と(BA)は別々のものとして出てきますが出来上がったペアーとしては区別する必要はありません。

トランプを1~6と7~12の2つのグループ(い)、(ろ)に分けます。よく切ります。
(い)、(ろ)からそれぞれ1枚ずつ取り出しペアーを作ります。順番にペアーを作っていくと24組のペアーができます。ペアーの種類は(い)(ろ)の区別をすると4種類です。(い)(ろ)の区別をしないと3種類になります。

48枚を一列に並べて2つずつのペアーにしていくのと
24枚、24枚の2つのグループから1枚ずつ取り出してペアーを作っていくのが同じ内容になっているというのが分かるのではないでしょうか。

トランプのカードでは数が少ないですからやるたびに値が変動すると思います。でも繰り返せばある値に近づいて行きそうに思います。(トランプの代わりにパソコンで1万個ぐらい乱数を出してやれば一発でいけるかもしれません。)
(AA)の出現の割合の平均値はいくらぐらいになるでしょうか。(BB)ではどうでしょう。

ここまで来ると組み合わせの場合の数の比を考える問題になっていることが分かります。
数の比が1:3であれば 
(い)|  1  3
 \ |
(ろ)|
---------
 1 |  1  3
 3 |  3  9

という組み合わせで比率が分かります。

予想される(AA)、(AB)、(BA)、(BB)の出現数の比は1:3:3:9です。
(AB)と(BA)を1つにまとめると1:6:9になります。
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この回答へのお礼

詳しい回答ありがとうございました。

お礼日時:2012/06/20 00:07

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