1eVのエネルギーをもつ光子の波長は何 nmとなるか？ まずは 1eV J となります。 次に の式を用いることによって計算することができます。 は振動数、は波長、は光の速度、はプランク定数です。 nm となり1240 nmと求めることができます。

化学演習問題 滑らかな金属やプラスチックでも接着剤を使用することによって、つなぎ合わせることができます。この接着剤による接着の科学的原理を説明しなさい。 答え 固まる前の接着剤は低分子モノマーや溶媒和したポリマーなどによる流動性のある状態であ…

化学クイズ：完全燃焼したときのCO2の体積から組成式を求める C、Hからなる物質17.8 gを完全燃焼させると、標準状態で31.4 LのCO2が生じた。もとの物質の組成式を書きましょう。 原子量はH = 1.0、C = 12.0、N = 14.0、O = 16.0とする。 解答編 組成式CaHbOc…

25℃の水のpHを求めよう 水のイオン積は25℃の場合である。 純水の25℃でのpHを求めよう。 解答編 pHは水素イオン濃度の対数なので、まずは水素イオン濃度を求めます。 水の電離平衡は、次のようになります。 2H2O ⇄ H3O+ + OH- 反応後のをxと置くと、次のよう…

40℃の水の水素イオン濃度を求めよう 水のイオン積は40℃の場合である。 純水の40℃でのを求めよう。 解答編 水の電離平衡は、次のようになります。 2H2O ⇄ H3O+ + OH- 反応後のをxと置くと、次のように整理できます。 H2O H3O+ OH- 反応前 56 0 0 反応後 56-2x…

25℃の水の水素イオン濃度を求めよう 水のイオン積は25℃の場合である。 純水の25℃でのを求めよう。 解答編 水の電離平衡は、次のようになります。 2H2O ⇄ H3O+ + OH- 反応後のをxと置くと、次のように整理できます。 H2O H3O+ OH- 反応前 56 0 0 反応後 56-2x…

一酸化炭素と二酸化炭素の結合の長さの比較 一酸化炭素(CO)の炭素と酸素の結合であるC-Oの長さは113 pmである。一方で、二酸化炭素(CO2)の二重結合C=Oの長さは116 pmである。 二酸化炭素の二重結合C=Oより、一酸化炭素の炭素酸素結合C-Oの長さのほうが短い理…

10℃の水の水素イオン濃度を求めよう 水のイオン積は10℃の場合である。 純水の10℃でのを求めよう。 解答編 水の電離平衡は、次のようになります。 2H2O ⇄ H3O+ + OH- 反応後のをxと置くと、次のように整理できます。 H2O H3O+ OH- 反応前 56 0 0 反応後 56-2x…

完全燃焼から組成式を求めよう C、H、Oから構成される物質10.0 mgを完全燃焼させた。このとき、26.4 mgのCO2と6.0 mgのH2Oが生じた。この物質の組成式を書きましょう。 原子量はH = 1.0、C = 12.0、N = 14.0、O = 16.0とする。 解答編 組成式CaHbOcNdは各元…

過酸化水素水と過マンガン酸カリウムの酸化還元滴定について考えよう 過酸化水素水1.00 mLに水を加えて200 mLにした。そのうちの20.0 mLをとり、希硫酸を加えて強酸性にした。この溶液に0.010 mol/Lの過マンガン酸カリウム溶液を、その色が消えなくなるまで…

プロパンの完全燃焼に必要な空気の量はいくらでしょう 8.8 gのプロパンを完全燃焼させるには、空気(今回はモルの割合をN2 = 80%、O2 = 20%とする)は何g必要でしょうか。 ただし、原子量N = 14、O = 16、分子量C3H8 ＝44とする。 解答編 プロパン(C3H8)を燃焼…

H2OとH2O+の結合角を比べよう H2O分子の∠HOHの結合角と、H2Oから電子1個取り除いたH2O+の∠HOHの結合角はどちらが大きいでしょうか。 解答編 水分子の結合角はsp3混成軌道に由来している。具体的には2つのO-HとO上の2つの非共有電子対の合計4つが反発するよう…

過マンガン酸カリウム水溶液を使った酸化還元滴定について考えよう 硫酸酸性下のFeSO4水溶液25 mLを0.010 mol/LのKMnO4水溶液で滴定した。その結果KMnO4水溶液が20 mL必要だった。このときのFeSO4水溶液の濃度を求めましょう。 解説編 酸性下のKMnO4は酸化力…

塩素の同位体について考えよう 天然では、塩素原子は3517Clと3717Clの2種が存在する。そしてその存在比は3517Cl：3717Cl = 3：1である。 1: 塩素の原子量 2: Cl2の種類は何種類存在するか 3: 上の数種類Cl2の存在比 4: Cl2の分子量 上記の4つの量を求めまし…

原子量を計算しよう 天然に存在するルビジウムは2種の同位体が存在する。 ルビジウム85の質量は84.9118 u、存在比は72.165%である。 ルビジウム87の質量は86.9092 u、存在比は27.835%である。 ルビジウムの原子量を計算してください。 解答編 原子量の計算は…

【化学クイズ】キセノンの同位体のなかの異常な存在比 キセノンの同位体存在比を下の表に表す。 キセノンの質量数と同位体存在比 同位体存在比にみられる一般的な傾向から判断して、これらの同位体のなかに異常な存在比を示すものがある。それはどれでしょう…

【化学クイズ】元素or単体の意味で使われている単語を選ぶ問題 文章の中の下線部の単語は元素と単体のどちらの意味で使われているでしょうか？ 1: 臭素は赤褐色の液体である。 2: 二酸化炭素は酸素と炭素の化合物である。 解答編 原子を陽子数で区別し、陽子…

原子、イオンの電子配置を書き表わせ 1: Li 2: Li+ 3: Ne 4: Ca 5: Ca2+ 6: Fe 7: Fe3+ 上記の原子、イオンの電子配置について A: O=K2L6 B: O = 1s2 2s2 2p4 の2通りの書き方で書いてください。 解答編 原子核の周りの電子は電子軌道という位置に分布してい…

クイズ：陽子数と電子数を求める 1: 3Li 2: Li+ 3: Cl 4: Cl- 上の1~4の粒子の陽子数と電子数を求めよう。 解答編 陽子数や電子数を考えるときは、原子番号から考えるとスムーズです。 1と2のLiの原子番号は3です。そして原子番号と陽子数は同じ数です。また…

原子番号と質量数に関するクイズ 原子番号がZ、質量数がAの原子があります。この原子が1価の陰イオンになった場合、陰イオン1つに含まれる中性子数と電子数はいくらでしょうか？ 解答編 解答を考えていきます。 原子番号と陽子数、電子数には次のような関係…

化学クイズ 90%の濃硫酸(密度1.809 g/mL)に水 (密度1.000 g/mL)を加えて30%の希硫酸(密度 1.215 g/mL)を1000 mL作った。この混合のときに硫酸と水の体積をあわせた全体積は何mL変化するだろうか。 ここでは90%濃硫酸の密度1.809 g/mL、水の密度1.000 g/mL、3…

試薬の希釈に関するクイズです。研究室でもよく計算する人を見かけます。 希釈の問題に取り組んでみましょう 密度1.20 g/mLでHClを35質量%含んでいる塩酸を薄めて0.05 mol/Lの希塩酸を500 mL作ろうとしている。塩酸の分子量は36.5とする。 このとき塩酸は何m…

質量%濃度から容量モル濃度・質量モル濃度を求める。 化学クイズです。よくある濃度計算の問題です。 分子量Mの物質Aのa質量%水溶液の密度は d g/mLであるとします。 このとき、 容量モル濃度 質量モル濃度 を計算してください。 この問題は濃度がわかってい…

化学クイズです。今回は濃度に関する計算を紹介します。 ここでは分子量Mの物質A n molをv mL中に含む密度d g/mLの水溶液があると考えます。 また水の分子量をM0とする。 この時、 容量モル濃度 質量モル濃度 質量%濃度 モル分率(濃度) を考える。 解答編 1.…

基礎的ですが、molが絡んでくる計算は苦手という方は多いのではないでしょうか？ いくつか条件わけして、解説していきます。基本的には単位に注意して単位にmolが残るように計算していくと、簡単に解けます。 物質のmolを求める問題 考え方 単位が(〇/mol)も…

化学クイズ たまには息抜きに化学のクイズなどいかがですか？ 原子量がもし変化したら、実際の数値はどのように変化するかを考えてみる。 ここでは12C = 12を12C = 24として考えてみよう。このとき、 12C の原子1個の質量 (g) 気体定数 純水のpH このとき上…

元素分析の炭素、水素、酸素からなる化合物の質量パーセントから化合物の組成式を求める方法について解説しています。