高校化学

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5分で解ける!物質の状態と平衡(テスト4、第1問)に関する問題

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5分で解ける!物質の状態と平衡(テスト4、第1問)に関する問題

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この動画の問題と解説

問題

一緒に解いてみよう
演習1

高校化学 物質の状態と平衡18 答えなし

解説

これでわかる!
問題の解説授業
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今回は、確認テストです。
実際に問題を解きながら、これまでの内容を復習しましょう。

気体の状態方程式は、PV=nRT

高校化学 物質の状態と平衡18 演習1 答えなし

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演習1は、気体の分子量を求める計算問題です。

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まずは、気体の法則のうち、どれを使うのかを考えましょう。
ボイルの法則やシャルルの法則、ボイル・シャルルの法則、気体の状態方程式などがありましたよね。
今回の問題では、ある状態の気体について、分子量が問われています。
分子量といえば、質量や物質量が重要です。
このような場合に使うのは、 気体の状態方程式 でしたね。

気体の状態方程式の中に、密度g/Lをつくる

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しかし、一つ注意しなければならないのは、 「密度1.1g/L」 です。
気体の状態方程式PV=nRTには、密度は出てきませんでした。
密度の単位 g/Lを状態方程式の中に作るイメージ で考えてみましょう。

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注目するのは、 物質量n です。
物質量nは、分子量Mと質量wから求められます。
  n=w/M
これを気体の状態方程式に代入すると、次のようになります。
  PV=(w/M)RT

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ここで、VとMを入れ替えてみましょう。
さらに、全体をVで割って、さらにMをかけます。
  PM=(w/V)RT

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さぁ、 「w/V」 に注目しましょう。
これを単位で表すと、 「g/L」 となりますね。
つまり、これは、問題文の 「密度g/L」 のことなのです。

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式が出来たら、代入する数値を再確認します。
 P=1.0×105Pa
 M=M g/mol
 w/V=1.1g/L
 R=8.3×103Pa・L/(mol・K)
 T=27℃+273=300K

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最後に式に代入しましょう。
  PM=(w/V)RT
 1.0×105×M=1.1×8.3×103×300
  =27.39
  ≒27
よって、答えは、 27 となります。

高校化学 物質の状態と平衡18 演習1 答えあり

物質の状態と平衡(テスト4、第1問)
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