10mol/ℓNaCl水溶液の完成です。 これを絵にまとめると次のようになります。 ちなみに、メスフラスコは使用前に洗いますが、ぬれたまま使ってもかまいません。どうせ、その後で蒸留水を加えるわけですから。 さて、今日はこれでおしまいです。次回からは化学反応式を使った問題の解き方について説明していこうと思います。 平野 晃康 株式会社CMP代表取締役 私立大学医学部に入ろう. COM管理人 大学受験アナリスト・予備校講師 昭和53年生まれ、予備校講師歴13年、大学院生の頃から予備校講師として化学・数学を主体に教鞭を取る。名古屋セミナーグループ医進サクセス室長を経て、株式会社CMPを設立、医学部受験情報を配信するメディアサイト私立大学医学部に入ろう. COMを立ち上げる傍ら、朝日新聞社・大学通信・ルックデータ出版などのコラム寄稿・取材などを行う。 講師紹介 詳細
結晶格子の一辺の長さから密度や原子量を求める問題は高校生の正答率が1番低い、難しいと感じているところです。 単位格子の体積の求め方や密度の求め方は中学生程度の数学力があれば求まりますし 、結晶格子の計算問題では実は1つだけ公式を覚えておけばいいのでその気になれば解けるようになります。 結晶格子の計算問題が難解に見える原因 この分野の問題が難しく感じるのは、計算の段階がいくつもあるからです。 公式で片付けてしまおうとすると、計算量も多く、一度で終わらないので難しいと思うわけです。 しかし、今までも計算問題はわかることを書き出して行くという方針をここではとってきたので問題ありません。 今まで通り段階的に解いていけば良いのです。 結晶格子の問題を解決するたった1つの方程式 正答率が低く、苦手にする人が多いこの分野の計算問題ですが \(\displaystyle \color{red}{\frac{dv}{M}=\frac{N}{6. 0\times 10^{23}}}\) を使い倒せば解決してしまうので拍子抜けします。 ここで \(\color{red}{d}\) :密度 \(\color{red}{v}\) :体積 \(\color{red}{M}\) :原子量、分子量、式量 \(\color{red}{N}\) :単位格子あたりの原子、分子などの個数 です。 例題をいくつかあげますので確認してみてください。 アボガドロ定数を求める計算問題 問題1 銅の結晶中では1辺の長さが \(\mathrm{3. 60\times10^{-8}cm}\) の立方体あたり4個の原子が含まれています。 銅の原子量を63. モル濃度計算の解き方（公式・希釈時の濃度・密度や質量パーセント濃度との変換など） | 化学のグルメ. 5、密度を \(\mathrm{8. 92(g/cm^3)}\) としてアボガドロ定数を求めよ。 以前は \(\mathrm{10^{-8}cm=1Å}\) という単位で表していたのですが、教科書では見ることはなくなりました。 \( \displaystyle \frac{dv}{M}=\displaystyle \frac{N}{6. 0\times 10^{23}}\) という式の右下 \(6. 0\times 10^{23}\) の部分がアボガドロ定数ですがこれを求める計算です。 \( \displaystyle \frac{dv}{M}=\displaystyle \frac{N}{N_A}\) の \(N_A\) がアボガドロ定数です。 正確な数値は定数として問題に与えられますがこの問題から算出すると少し変わってきます。 ⇒ 物質量とmol(モル)とアボガドロ定数 を参照して下さい。 アボガドロ定数を \(x\) とすると \( \displaystyle \frac{8.
87\times 10^{-8})^3}{53. 5}=\displaystyle \frac{1}{6. 02\times 10^{23}}\) 問題文の条件を使うと \( x\times 57. 96\times 6. 02 \times 10^{-1}=53. 5\) 計算すると \(x\, ≒\, \mathrm{1. 53\, (g/{cm^{3}})}\) 面心立方格子結晶をつくる物質の質量の求め方 問題5 アルミニウムの結晶は面心立方格子で、単位格子内に4個の原子が存在する。 また単位格子の1辺の長さは \(\mathrm{4. 質量モル濃度とは - コトバンク. 04\times10^{-8}cm}\) である。 1辺の長さが2cmの立方体のアルミニウムの質量は何gか求めよ。 \(\mathrm{Al=27}\) および アボガドロ定数 \(6. 02\times 10^{23}\) とする。 また \(4. 04^3=65. 9\) として計算せよ。 これも \( \displaystyle \frac{dv}{M}=\displaystyle \frac{N}{6. 02\times 10^{23}}\) を使います。 ただし密度 \(d\) は与えられていませんので、 求めるアルミニウムの質量 \(x\) を使って密度を表す段階が増えます。 1辺が2cmのアルミニウムの体積は \(\mathrm{2^3=8(cm^3)}\) です。 これから密度 \(d\) は \(\displaystyle d=\frac{x}{8}\) となります。 これを使って公式にあてはめると、 \( \displaystyle \frac{\displaystyle \frac{x}{8}\times (4. 04\times 10^{-8})^3}{27}=\displaystyle \frac{4}{6. 02\times 10^{23}}\) 繁分数になっていて難しそうですが分母をなくすと、 \( \displaystyle \frac{x}{8}\times (4. 04\times 10^{-8})^3\times6. 02\times 10^{23}=27\times 4\) さらに両辺に8をかけて分母をなくすと、 \(x\times \color{red}{4. 04^3}\times \color{green}{10^{-24}}\times 6.
21\times 10^{-8}cm^3}\) である。 \( \mathrm{Mg}\) の原子量を24. 3、アボガドロ定数を \( 6. 02\times10^{23}\) とするとき、 マグネシウムの密度を求めよ。 六方最密格子は面心立方格子に変換することができます。 その場合、六方の原子間距離は、面心立方格子の面の対角線の 2 分の 1 になります。 なので \(\ell=\sqrt{2}a\) です。 これはわかりにくいと思うので学校で習っていない、聞いたこともないという人はやらなくていいです。 六方最密格子の原子間距離を \(a\) とすると、 変換した面心立方格子の一辺の長さ \(\ell\) との間には \( 2a=\sqrt{2} \ell\) の関係式ができるので、\(\ell=\sqrt{2}a\) この関係を使うと 六方最密格子の原子間距離が \(\mathrm{3. 21\times 10^{-8}cm}\) なので 面心立方格子に変換した1辺は \(\ell=\mathrm{\sqrt{2}\times 3. 質量モル濃度 求め方. 21\times 10^{-8}cm}\) です。 求めるマグネシウムの密度を \(x\) として、公式にあてはめると \( \displaystyle \frac{x\times (\sqrt{2}\times 3. 21\times 10^{-8})^3}{24. 3}=\displaystyle \frac{4}{6. 02\times 10^{23}}\) これを解くと \(x\, ≒\, \mathrm{1. 73(g/_{cm^3})}\) (答えまでの計算は少し時間かかりますが変換できる人は計算してみて下さい。) 結局使った公式は1つだけでした。 \(N_A\) をアボガドロ定数とすると \(\displaystyle \color{red}{\frac{dv}{M}=\frac{N}{N_A}}\) \(N_A=6. 0\times 10^{23}\) で与えられることが多いので \(\displaystyle \color{red}{\frac{dv}{M}=\frac{N}{6. 0\times 10^{23}}}\) さえ覚えておけばいい、ということですね。 ⇒ 結晶の種類と構造 結晶格子の種類と配位数 結晶格子の確認はもちろんですが、計算問題も拾っていきましょう。
0\times10^{-8})^3\times 6. 0\times 10^{23}\) \(x=6. 0^4\times 10^{-24+23} ≒ 1. 3\times 10^2\) つまり原子量 \(M=130\) 再度いいますが使う公式は1つです。 化合物の密度から金属の原子量を求める 問題3 ある金属Mと硫黄Sの化合物の化学式はMSで表される。 この化合物の単位結晶格子は1辺の長さが \(\mathrm{6. 0\times10^{-8}cm}\) の立方体で、 単位格子内にそれぞれの原子を4個ずつ含み、密度は \(\mathrm{7. 5\, (g/{cm^3})}\) である。 金属Mの原子量を求めよ。 ただし \(\mathrm{S=32}\) アボガドロ定数を \(6. 0\times 10^{23}\) とする。 これも使う公式は1つです。 ただ、公式に代入する前に式量を考えておかなければなりません。 金属の原子量を \(x\) とすると化合物MSの式量は \(x+32\) です。 この化合物MSが結晶格子あたり4つあるということなので \( \displaystyle \frac{7. 5\times (6. 0\times 10^{-8})^3}{x+32}=\displaystyle \frac{4}{6. 0\times 10^{23}}\) これを解いて \(x=211\) 計算は、両辺に \((x+32)(6. 0\times10^{23})\) をかけて \( 4(x+32)=7. 5\times 6. 0^4\times10^{-24+23}\) とすれば簡単ですよね。 化合物の結晶格子から密度を求める方法 問題4 \(\mathrm{NH_4Cl}\) の結晶は \(\mathrm{NH_4^+}\) が中心にあり、\(\mathrm{Cl^-}\) が8つの頂点を占め、 その単位格子の1辺の長さが \(3. 質量モル濃度 求め方 密度. 87\times10^{-8}\) である。 この結晶の密度を求めよ。 \(\mathrm{NH_4Cl=53. 5}\) アボガドロ定数 \(6. 02\times 10^{23}\) および \(3. 87^3=57. 96\) とする。 中心に1つ、頂点に8つ配位している体心立方格子と考えられます。 体心立方格子では粒子数は2個ですが、\(\mathrm{NH_4^+}\) と \(\mathrm{Cl^-}\) が1個ずつあり、 \(\mathrm{NH_4Cl}\) は1個であるということになります。 \( \displaystyle \frac{x\times (3.
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