化学基礎の問題の解き方教えてください

1.0mol/Lの硫酸を500mLつくるのに必要な濃硫酸(質量パーセント濃度 98%)の体積は何mLか。ただし、濃硫酸の密度を1.8g/cm³とする。



↑この問題の解き方と答えを教えてほしいです

No.1 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/11/12 13:00

1.0mol/L硫酸を500mL作るので濃硫酸は0.5mol必要

硫酸H2SO4の式量=1･2+32+16･4=98
0.5mol×98=49g　の硫酸があれば良い
49/0.98(質量％)=50g　の濃硫酸が必要、密度が1.8g/cm^3なので、
50g/1.8(g/cm^3)＝27.7777≒27.8ｍLの濃硫酸があれば良い
答え、27.8ｍL

昔のやり方、規定度(N)という濃度単位を使います
濃硫酸36Nとすると2Nの1.0mol/L(2N)硫酸500ｍLを造るとすると
18倍に薄めると良い。
500mL/18=27.777　同じ答えになります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！

下のやり方で濃硫酸36Nというのはどうやって求めるのでしょうか(>_<)

お礼日時：2016/11/12 13:29

No.5 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/11/16 18:30

問題自体は小学５年生の割合ですよ。

（化学）と名乗られたとたんに、パニックになってしまったらだめですよ。
　まず問題文をよく読み、内容を理解すること。

1) 1.0mol/Lの硫酸を500mL・・硫酸はいくら含まれているか？
　0.5mol ですね。
2) 0.5molの硫酸は、何グラム？
　硫酸の式量は約98　、モル質量は 98gですから
　0.5mol なら、49g
3) 濃硫酸の重さは、質量濃度は98%ですから
　49/0.98 = 50g
4) 濃硫酸の体積は、密度が1.8 g/mLですから、g ÷ (g/mL) = mL
　50(g)/1.8(g/mL) = 27.8 mL

規定度は現代の化学では使わない。・・・覚える必要はない。
規定度 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A6%8F%E5%AE%9A … )

ちなみに、1.0 mol/L の希硫酸の規定度は、2.0Nとなります。
　単に価数倍すればよい。H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄⁻ 二個の水素イオンを出すので２倍。

No.4 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/11/12 15:06

試しに濃硫酸の規定度(モル濃度)を計算してみます。

質量パーセント濃度98％、式量98　密度1.8g/cm^3

100gの濃硫酸があったとすると、
100g×0.98(質量％)=98g=1(mol)の硫酸が含まれていることになる。
100gの濃硫酸の密度は1.8g/cm^3なので、
(100/1.8)(cm^3)の容積を持つ。

モル濃度=物質量(モル数)/容積　なので、
1(mol)/(100/1.8)(cm^3)=1.8/100(mol/cm^3)　←　Lに直すと
=18(mol/cm^3)
硫酸は2価の強酸なので等価係数0.5で除すと、
=18/0.5=36Nと求まる。

というか、問題の造り方自体が濃硫酸=36Nを前提にして作っているのだと思いますね。
前時代的な古いやり方と矛盾しないように考えて出題していると思います。

No.3 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/11/12 14:19

少し間違えました。

規定度N=c(モル濃度、mol/L)/f(等価係数)　です。
硫酸は2価なのでf=0.5になります。

No.2 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/11/12 14:00

上のやり方は、何かの方法で、濃硫酸の質量パーセント濃度98%と密度1.8g/cm³を求めて、

そこから必要な硫酸の体積を出しているわけですが、

規定度を使うやり方は、同様の方法で途中まで計算している感じになりますね。
質量パーセント濃度と密度を計算して、1Lあたりの1グラム当量(硫酸の場合価数)を求めています。

規定度N=c(モル濃度、mol/L)/f(価数)　です。

濃硫酸はそのモル濃度を等価係数(硫酸は2価なので0.5)で割って計算するとおおよそ36Nになります。
濃硫酸は36N、濃塩酸は12Nと昔は覚えて概略の計算を習いました。
試薬などのラベルにも規定度が書いてありましたね。今では推奨されていない単位です。