化学
高校生
解決済み

この問題の(2)のやり方を教えていただきたいです!右側の写真の解説で各気体分子の物質量をあらわしていることまではわかるのですが、その後にその物質量と水素の数をかけてしまうとアンモニアであればアンモニアが3倍になったという意味になってしまいませんか??
分かりにくくてすみません……
解説お願いします!!

(5) 標準状態における気体MLE. 60 [水素原子の数] (a)アンモニアNHa, (b)メタン CH4, (c)エタン C:H6の3種類の気 体がある。次の(1), (2)にあてはまるものを下から選び, 記号で答えよ。 (1) 標準状態で1Lの気体に含まれる水素原子の数の大小の順序。 (2) 1gの気体に含まれる水素原子の数の大小の順序。 (ア) (a)>(b)>(C) イ) (a)>(C)>(b) (オ) (C)>(a)>(b) (ウ) (b)>(a)>(c) (カ) (c)>(b)>(a)
(1)(カ) (2) (エ) 同温·同圧·同体積の気体中には,気体の種類にかかわらず, 同 れる(アボガドロの法則)。 poine (1)(a)~(c)の1L中にはすべて同数の分子が含まれる。 したがって,標準状態で1L中の水素原子の数の大小 は、1分子を構成する水素原子の数の大小に等しいの で,各分子の水素原子の数を比較する。 (a) アンモニアNH3は1分子中に水素原子が3個 (b) メタンCH4は1分子中に4個 (c)エタンC2H6は 1 分子中に6個 よって,(c)>(b)>(a)となる。 質量 モル質量 の関係から,(a)では言mol, (b)では mol, (c)では (2) それぞれの気体1gの物質量は, 物質量= 1 16 17 1 30 mol となる。これらは各気体分子の物質量を表し ているから,(1)で求めた1分子中に含まれる水素原子 の数との積が,1g中のH原子の物質量である。 (a) NHs: 17 一T -mol × 3= 0.176mol 1 (b) CH4: mol × 4 = 0.25mol 16 1 mol × 6 =0,20mol 30 (c) CaHe: よって,(b)>(c)>(a)となる。
水素原子の数

回答

✨ ベストアンサー ✨

(2)がわからないということは(1)もわからないのではないですか?
(1)で、(a)から(c)の1L中にはすべて同数の分子が含まれる、って書かれていますが、どういうことかわかってますか?
これが言えるのは、標準状態の気体は種類によらず22.4L/molであるからです。
すなわち、標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めるということです。
後、アボガドロ定数のことも考えてますよ。
アボガドロ定数とは1molに含まれる原子や分子の数は6.0×10^23個である、という意味である(正確に言えば、原子や分子の6.0×10^23個の集団を1molとする、という意味)。

標準状態の気体は種類によらず、1molは22.4Lの体積を占めるから、
(a)1Lは、1mol:22.4L=◻️mol:1L  ◻️=1/22.4[mol] になりますよね?
同様に、(b)(c)1Lもそれぞれ1/22.4[mol] になりますよね?
で、アボガドロ定数より、1molに含まれる分子の数は6.0×10^23個であるから、
(a)(b)(c)1Lすなわち、1/22.4[mol]に含まれるそれぞれの分子の数は、
  1mol:6.0×10^23個=1/22.4[mol]:◻️個  ◻️=6.0×10^23×1/22.4個
以上のことから、(a)から(c)の1L中にはすべて同数の分子が含まれる、って言えるのです。

で、(a)分子式より、アンモニア1molに含まれている水素は3molですよね?
   すなわち、(アンモニア1Lすなわち、)アンモニア1/22.4[mol]に含まれている水素は、
    1mol:3mol=1/22.4[mol]:◻️mol  ◻️=3×1/22.4[mol]である。
   アボガドロ定数より、1molに含まれる原子の数は6.0×10^23個であるから、
    アンモニア1/22.4[mol]すなわち、水素3×1/22.4[mol]に含まれている水素の数は、
     1mol:6.0×10^23個=3×1/22.4[mol]:◻️個  ◻️=6.0×10^23×3×1/22.4個
  
 続く

たこ焼き

(b)分子式より、メタン1molに含まれている水素は4molですよね?
 すなわち、(メタン1Lすなわち、)メタン1/22.4[mol]に含まれている水素は、
    1mol:4mol=1/22.4[mol]:◻️mol  ◻️=4×1/22.4[mol]である。
   アボガドロ定数より、1molに含まれる原子の数は6.0×10^23個であるから、
    メタン1/22.4[mol]すなわち、水素4×1/22.4[mol]に含まれている水素の数は、
     1mol:6.0×10^23個=4×1/22.4[mol]:◻️個  ◻️=6.0×10^23×4×1/22.4個
  
  (c)分子式より、エタン1molに含まれている水素は6molですよね?
   すなわち、(エタン1Lすなわち、)エタン1/22.4[mol]に含まれている水素は、
    1mol:6mol=1/22.4[mol]:◻️mol  ◻️=6×1/22.4[mol]である。
   アボガドロ定数より、1molに含まれる原子の数は6.0×10^23個であるから、
    エタン1/22.4[mol]すなわち、水素6×1/22.4[mol]に含まれている水素の数は、
     1mol:6.0×10^23個=6×1/22.4[mol]:◻️個  ◻️=6.0×10^23×6×1/22.4個
  
以上より、(1)は(c)>(b)>(a)と言えることは理解してますか?

⛄️

ちゃんと計算しなければいけなかったんですね……
私文章の分子に含まれている水素の数だけで判断してました💦

たこ焼き

(1)は計算しなくても式がたてられたらわかりますよ。

(1)がわかれば(2)も同じです
アンモニア1gは、1/17mol。
分子式より、アンモニア1molに含まれている水素は3molですよね?
すなわち、(アンモニア1gすなわち、)アンモニア1/17[mol]に含まれている水素は、
  1mol:3mol=1/17[mol]:◻️mol  ◻️=3×1/17[mol]である。
アボガドロ定数より、1molに含まれる原子の数は6.0×10^23個であるから、
アンモニア1/17[mol]すなわち、水素3×1/17[mol]に含まれている水素の数は、
 1mol:6.0×10^23個=3×1/17[mol]:◻️個  
        ◻️=6.0×10^23×3×1/17
         =6.0×10^23×0.176 個 ←計算してもよいですが6.0×10^23は計算しない
                     方が楽ですよ。

(b)メタン1gは1/16mol
 分子式より、メタン1molに含まれている水素は4molですよね?
 すなわち、(メタン1gすなわち、)メタン1/16[mol]に含まれている水素は、
   1mol:4mol=1/16[mol]:◻️mol  ◻️=4×1/16[mol]である。
 アボガドロ定数より、1molに含まれる原子の数は6.0×10^23個であるから、
 メタン1/16[mol]すなわち、水素4×1/16[mol]に含まれている水素の数は、
   1mol:6.0×10^23個=4×1/16[mol]:◻️個  
          ◻️=6.0×10^23×4×1/16
           =6.0×10^23×0.25個

続く
  
  

たこ焼き

(c)エタン1gは1/30mol
 分子式より、エタン1molに含まれている水素は6molですよね?
 すなわち、(エタン1gすなわち、)エタン1/30[mol]に含まれている水素は、
  1mol:6mol=1/30[mol]:◻️mol  ◻️=6×1/30[mol]である。
 アボガドロ定数より、1molに含まれる原子の数は6.0×10^23個であるから、
 エタン1/30[mol]すなわち、水素6×1/30[mol]に含まれている水素の数は、
  1mol:6.0×10^23個=6×1/30[mol]:◻️個  
         ◻️=6.0×10^23×6×1/30
          =6.0×10^23×0.20 個

以上より、(a)アンモニア1gに含まれる水素原子の数は6.0×10^23×0.176 個
     (b)メタン1gに含まれる水素原子の数は  6.0×10^23×0.25個
     (c)エタン1gに含まれる水素原子の数は  6.0×10^23×0.20個
よって答えは(b)>(c)>(a)

分からなければ質問してください

⛄️

問題集の解説を見てもなかなかわかりませんでしたが段階ごとに分けて解説してもらえてすごく分かりやすかったです!!ありがとうございました🙇‍♀️

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