新企画 今日の一題 化学 ~9/30
はいどうも!
早速今日の一題に入りましょう
それではこちら!!
どーーーーん!
こちらですね
どう?
できそう?
化学です化学
小問5つあるんで、一つずつ見ていきましょうか?
(1)
(1)はこんな答えですね
どうでした?
注意するところは
僕もたまにしてしまっていたんですが
=を使わずに→を使ってしまうことです
→は×です。
=を使ってください!!
(2)85kj/mol
この問いは(1)を使わなくちゃできません。
こういう熱化学方程式の計算問題に対しては
確実な方法が、一つあります。
それは
図を描くことです
下の図を見てください
こんな感じに図を描くと分かりやすいです。
左の列は、エタンを経由して、最終的にエタンの燃焼をして
CO₂ と H₂O を生成します
右の列はCとH₂とO₂から直接
CO₂ と H₂O を生成します
この二つは経路が全く異なりますよね。
ですが熱量は保存されます
これが俗にいう
ヘスの法則ってやつです。
始まりと終わりは一緒ですよね!!
↑これが結構ポイントです
ってことで方程式が成立するんですよね!
で上の図のような計算式になるんです!!
図の書き方は、また別の機会にやっていきたいと思います!!
(3)2.8kg
これはめっちゃ計算問題ですね
化学の計算問題って、どこ(大学とかじゃなくて)を目指して考えていくかによって
むずかしさが変わってきます
たとえば、今回の問いなら
CO₂の質量ということで
僕は
CO₂のmol数が欲しい!!
という風に進めて考えました。
CO₂にはCが一個しか入っていません。
つまり下の物質1molに対してはCO₂は
CH₄ => 1mol
C₂H₆ => 2mol
C₃H₈ => 3mol
ってな感じで生成していきます。
じゃあここでほしいのは
それぞれのガスのmol数ですね
空気質量全体の何%が何の気体であるか
と指定されています・・・
つまりそれを分子量で割ってやればmolの答えは出てきます。
答えは2.794kgです・・・・
違いますね!!
有効数字の指定があるからです
今回の指定に従って
答えを近似していくと
2.8kg
になります!!
(4)
気体の状態方程式を使うといってことは気づけましたか?
どうでもいいことかもしれないですが・・・
日本の天然ガス使う量めちゃめちゃ多いですね!!
数字がおかしい(笑)
(本当にどうでもよかった)
PV=nRTです
ちなみに
実在気体の状態方程式なんてのもあります
まぁ今回はどうでもいいので触れませんが
(なんやそれ!!)
で今回求めたいのはV:体積ですね
それ以外の値はわかっています
nは少し計算をしなくてはいけませんが
問題はないと思います
てことで
V=nRT/P
という風に書けます
Rは気体定数です
R=8.31×10³
ですね
T=273+25で
293K(ケルビン)だとわかります
P も問題文に指示があるのでそれをそのまま使って大丈夫です
これは覚えておいた方がよいでしょう・・・
よって答えは
1.4×10¹⁴L
ということになります
(5)
いよいよ最終問題
これさえ終われば、今日の一題は終わりです!!
(また明日には1題あるんですけどね・・)
今回は密度がキーになってきます
1.6×10³ kg/m³
これは
1m³あたり1.6×10³kgだよーー
って意味ですが
言い方を変えると
1m³の固体を作るのに
1.6×10³kg
が必要であるってことを表してます
さあもうわかりましたか?
今回の問題を解くには質量というものに注目しなくちゃいけないんです!!
それでは質量を出すために
さきほど(4)でだした
nに44×10⁻³をしてCO²の質量を求めましょう!
さぁnは5.715でしたね
そしてその積を密度で割ってやります
すると体積が出ます
あとは
プールの体積の何倍かを考えてやるだけです
式は下のような感じです
てことで答えは
5.23×10⁵ です
まぁ今日の一題はこんな感じです
出来はどうでしたか?
次も頑張ってみてください!!