Transcript 物理化学 福井工業大学 工学部 環境生命化学科 原 道寛 名列＿＿＿＿

物理化学
福井工業大学 工学部
環境生命化学科
原 道寛
名列＿＿＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿＿
物理化学（メニュー）
0-1.
• 有効数字
0-2.
• 物理量と単位
0-3.
• 原子と原子量
0-4.
• 元素の周期表
0-5.
• モルとアボガドロ定数
0-6.
• 化学量論
0-6-1 化学式
•
分子式（molecular formula）・構造式（structural formula）・組成式・示性式・イオン
式
B
A
G
H
D
C
I
J
E
K
F
L
0-6-1 化学式
•
分子式（molecular formula）・構造式（structural formula）・組成式・示性式・イオン式
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
•
0-6-1 化学式
分子式（molecular formula）・構造式（structural formula）・組成式・示性式・イオン式
A
B
C
D
E
F
G
H
I
酢酸の分子量は
M
0-6-1 化学式
例1：酢酸CH3COOH
の組成百分率を求
めよ。
r
 A r (C)  2  A r (H)  4＋ A r (O)  2
C . 00  2
 12A . 01  2  1 .B008  4  16
D
 60.05
2
E
1mol の質量は 60.05
％C 
2
g
F
炭素の質量
酢酸の質量
G
となるから
％C 
H24.02 ｇ
60.05
ｇ
I
2
 100  J40.00 ％
同様に
• 組成百分率：全体の質量
に対するそれぞれの元素
の質量百分率
％O 
K32.00 ｇ
L60.05 2 ｇ
M
 100  53.29
％
したがって、
N - 40.00
O
P
Q ％
％ H ＝100
- 53.29
＝ 6.71
0-6-1 化学式
例2：肥料となる硫酸アンモニウム（NH4）2SO4 10g中
の硫黄（S）の質量はいくらか。
硫酸アンモニウムの分
M
r
子量は
 A r (N)  2  A r (H)  8＋ A r (S) ＋ A r (O)  4
C
D . 00  4
 1A4 . 01  2  1B. 008  8  32.07
 16
E
 132.15
4
F
1mol の質量は 132.15
％S 
4
g
G
硫黄の質量
硫酸アンモニアの質量
H
となるから
％S 
I
32.07
ｇ
J132.15 4 ｇ
 100  24.26
％
K
7
よって 10 ｇ中の硫黄（
10 g  0L . 2426
7
 2M. 427 g
S ）の質量は
0-6-1 化学式
例3：炭素、水素および酸素からなり、分子量が62の有機化
合物がある。この化合物の3.00 mgを秤量して、元素分析し
たところ、CO2が4.26 mg
およびH2Oが2.61 mg生成した。この化合物の実験式および
分子式を求めよ。
CO 2の分子量は
4.26
A mg 
12.0
44.0
44.0 、炭素の原子量は
12.0 より、 4.26 mg の CO 2に含まれる炭素の質量
 1 . 16 1 mg
同様に、 2.61 mg の H 2 O に含まれる水素の質量
B mg 
2.61
2.0
18.0
は
は
 0 . 29 0 mg
酸素の質量は
C mg  (1 . 16 1 mg  0 . 29 0 mg)  1.54
3.00
したがって、この化合
1D. 16 1 mg
12 . 0 gmol
：
-1
mg
物に含まれる、炭素、
0E. 29 0 mg
1 . 0 gmol
9
：
-1
1F. 54 9 mg
16 . 0 gmol
-1
水素および物理量の比
は
 0 .G
097 : 0 .H
29 : 0 .I097  1 : 3 : 1
よって、
J 3O
実験式は CH
また、
CH 3 O の原子量の総和は
Kであり、分子量
L
31
62 になるには分子式は
CM
H 6 O 2となる。
2
0-6-2 化学反応式
A
B
C
D
0-6-2 化学反応式
A
B
C
D
E
F
G
H
酢酸の分子量は
小テスト3
名列番号＿＿ 氏
名＿＿＿＿
採点者名列＿＿＿
M
r
 A r (C)  2  A r (H)  4＋ A r (O)  2
 12 . 01  2  1 . 008  4  16 . 00  2
 60.05
2
1mol の質量は 60.05
0-6-1 化学式
例1：酢酸CH3COOH
の組成百分率を求
めよ。
• 組成百分率：全体の質量
に対するそれぞれの元素
の質量百分率
％C 
2
g
F
炭素の質量
酢酸の質量
G
となるから
％C 
H24.02 ｇ
60.05
ｇ
I
2
 100  J40.00 ％
同様に
％O 
K32.00 ｇ
L60.05 2 ｇ
M
 100  53.29
％
したがって、
N - 40.00
O
P
Q ％
％ H ＝100
- 53.29
＝ 6.71
0-6-1 化学式
例2：肥料となる硫酸アンモニウム（NH4）2SO4 10g中
の硫黄（S）の質量はいくらか。
硫酸アンモニウムの分
M
r
子量は
 A r (N)  2  A r (H)  8＋ A r (S) ＋ A r (O)  4
C
D . 00  4
 1A4 . 01  2  1B. 008  8  32.07
 16
E
 132.15
4
F
1mol の質量は 132.15
％S 
4
g
G
硫黄の質量
硫酸アンモニアの質量
H
となるから
％S 
I
32.07
ｇ
J132.15 4 ｇ
 100  24.26
％
K
7
よって 10 ｇ中の硫黄（
10 g  0L . 2426
7
 2M. 427 g
S ）の質量は
0-6-1 化学式
例3：炭素、水素および酸素からなり、分子量が62の有機化
合物がある。この化合物の3.00 mgを秤量して、元素分析し
たところ、CO2が4.26 mg
およびH2Oが2.61 mg生成した。この化合物の実験式および
分子式を求めよ。
CO 2の分子量は
4.26
A mg 
44.0 、炭素の原子量は
12.0
12.0 より、 4.26 mg の CO 2に含まれる炭素の質量
 1 . 16 1 mg
44.0
同様に、 2.61 mg の H 2 O に含まれる水素の質量
B mg 
2.61
2.0
18.0
は
は
 0 . 29 0 mg
酸素の質量は
C mg  (1 . 16 1 mg  0 . 29 0 mg)  1.54
3.00
したがって、この化合
1 . 16 1 mg
D
12 . 0 gmol
：
-1
1 . 0 gmol
mg
物に含まれる、炭素、
0 . 29 0 mg
E
9
：
-1
1 . 54 9 mg
F
16 . 0 gmol
-1
水素および物理量の比
は
 0 .G
097 : 0 .H
29 : 0 .I097  1 : 3 : 1
よって、
J 3O
実験式は CH
また、
CH 3 O の原子量の総和は
Kであり、分子量
L
31
62 になるには分子式は
CM
H 6 O 2となる。
2
0-6-2 化学反応式
A
C
B
D
0-6-2 化学反応式
A
B
C
D
E
F
G
H
小テスト4
名列番号＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿
[モル]を100文字内で説明せよ。(1文字1 pt)
例題0・3.酸性雨によるケルンの大聖
堂やウエストミンスター寺院などの建
造物の被害は次の反応式であらわす
ことができる。
例題0・3.酸性雨による自由の女神の
被害は次の反応式であらわすことが
できる。
0-5. モルとアボガドロ定数
例2：25.0 gのメタノールCH4Oの
物質量と分子数を求めよ。
メタノールの分子量は
M
r
 A r (C)  A r (H)  4＋ A r (O)
 12 . 01  1 . 008  4  16 . 00
 32.04
 モル質量
32.04 g mol
したがって、その物質
n
質量
モル質量
-1
量ｎ は
25 . 0 g

32 . 04 g mol
1
 0 . 780 2 mol  0.780 mol
また、分子数は
6.022  10
23
mol
－１
 0 . 7802 mol  4 . 70  10
23