[問]
40%硫酸の密度は1.30g/mlである。
この硫酸のモル濃度を求めよ。

みなさんならこの問題、どう解きますか?
どの参考書にも私が考えた解法では解いていないのです。
みなさんの解き方と(もしあるなら)私の解法の間違っている点を教えて下さい。

[私の解法]
1.30g/mlより1300g/l
H2SO4:1.0×2+32+16×4=98(分子量の計算です)
1300÷98×0.4(40%のことです)mol/lより
5.306・・・mol/l≒5.31mol/l
有効数字は2桁なのかもしれませんが
私としてはこの解法で間違いはないと思っています。

ちなみに、どの参考書にもあるという解法で解いても
答えが多少違ってくるといっても答えには影響ありません。

化学の先生はいろいろな解き方があるからいいと思うけど
はっきりしたことは調べてみないといけない、といわれました。
とても引っかかっているので教えて下さい。お願いします。

A 回答 (4件)

解法が正しいか正しくないかは別として、この計算順序を見て思うのですが、mol%とwt%とを混同されていませんでしょうか?



> 1300÷98×0.4(40%のことです)mol/lより

いきなり1300÷98を行っておりますが、比重1300g/Lの液体は硫酸の純物質ではないので、硫酸の分子量で割ってみたところで、得られる値は意味をなしません。さらに、次に×0.4を行っておりますが、こういった計算順序はmol%と混同されているように思います。

ここでの40%とは40wt%のことだと思いますので、まず最初に1300×0.4で、混合物中の硫酸の質量を求め、その質量を分子量で割り、物質量、モル濃度を求めるべきだと思いますが…。
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ここで言う「モル濃度」が「体積モル濃度」ならば正解です。



おっしゃるようにこの出題から有効数字は3桁以上はないので問題ないです。
また、理論展開も問題ないと思います。

もし「モル濃度」が「重量モル濃度」だと間違えになりますが、参考書の数字が大差ないのなら、これはないですね。

という訳で、私は正解であろうと思います。

参考URL:http://www.ccr.niigata-u.ac.jp/home/kimura/ac-h9 …
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inorganicchemist さんもお書きの様に,計算するだけなら順序はどちらでも構わないと思います。



ただし,そこで行なっている計算の意味を考えた場合,chemistry さんの方法はあまり良くないと思います。

つまり,個々の計算で得られる数値が何を意味しているかを考えると,

 1.30 g/ml より 1300 g/l
 H2SO4: 1.0 x 2 + 32 + 16 x 4 = 98 (分子量の計算)

ここまでは計算によって得られる数値に意味がありますね。では,次の 1300 ÷ 98 は?これは何を求めているのでしょうか? x 0.4 (40%のことです)は何の 40% を求めているのでしょうか?

どの様な問題にでも対応できるようにするには,個々の計算の意味を明らかにしておく必要があります。そのためには,1300 x 0.4(硫酸の重量です)を求めてから ÷ 98 (モル数です)を求める必要があります。

いかがでしょうか。
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問題ないと思いますよ。


式で表せば
C=10×d×a/M
になりますから、あとはどこから計算するかによって
四捨五入の範囲で数字が変わるといった程度でしょう。

ただし、私の考えでは、あくまで重量パーセントを
モル濃度に変換する。そのときに密度、分子量という
値を用いても良い。という解釈ですので、参考書通りの
説明の方がしっくりきます。
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