演習2です｡

同位体に関する問題を解いてみましょう。

まずは、(1)です。
この問題では、 塩素分子が何種類あるか を聞かれていますね。

塩素分子といえば、 分子式はCl₂ です。
つまり、Clが2つくっついているということですね。

ここで疑問がでてきます。
「同じClでできているのだから、塩素分子も1種類しかない」と思いませんでしたか？

ここでヒントになるのが問題文です。
「³⁵Clと³⁷Clの２種類の同位体が存在」 と書かれていますね。
つまり、 Clの質量数の組み合わせによって、何種類かの塩素分子ができる のです。
試しに書き出してみましょう。
　 ³⁵ Cl- ³⁵ Cl
　 ³⁵ Cl- ³⁷ Cl
　 ³⁷ Cl- ³⁷ Cl

ちなみに、以下の２つは、同じ物質を指しています。
２回数えないようにしましょう。
　 ³⁷ Cl- ³⁵ Cl
　 ³⁵ Cl- ³⁷ Cl

以上より、答えは、 「３種類」 です。

(2)は、³⁷Clの存在比を求める問題です｡
一見難しい問題に見えますね。
しかし、この問題も、これまでに学習した内容を使って、解くことができます。

ポイントは、問題文の 「原子量は35.5」 というところです。
みなさんは、原子量の求め方を覚えていますか？
各同位体について、 「質量」×「割合（存在比）」 で求めるのでしたね。
例えば、炭素の原子量は、次のように求めました。

「炭素の原子量」
　　＝¹²Cの相対質量×¹²Cの割合＋¹³Cの相対質量×¹³Cの割合
この場合は、「質量数」と「存在比」がわかっていて、そこから「原子量」を求めました。

さて、今回の問題は、 「質量数」と「原子量」がわかっていて、そこから「存在比」を求める ものです。

まずは、「原子量」と「質量数」、「存在比」が出てくる式を立てましょう。
「塩素の原子量」
　　＝³⁵Cl׳⁵Clの割合＋³⁷Clの相対質量׳⁷Clの割合…(※)

次に、計算に使う数値を整理しましょう。
質量数については、³⁵Clが 35 、³⁷Clが 37 です。
問題は存在比ですね。
求める ³⁷Clの存在比をx% （0 < x < 100）としましょう。
Clの同位体は２種類だけなので、³⁵Clと³⁵Clを足すと100%になります。
ですから、³⁵Clの存在比は、 100-x% となります。

あとは、(※)の式に代入しましょう。
　35.5＝35×x/100＋37×(100-x)/100

最後に、式を展開して、整理すると、次のようになります。
　37x+3500-35x=3550
　x=25%

よって､答えは、 25% となります｡