Question

𝙆𝙞𝙨𝙖𝙣𝙤 ☁️𓈒 𓂂𓏸

解き方が分かりません。どうやって導けば良いか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

問題
次の文章を読んで、 問1~問5に答えよ。 解答の数値は、 特に指定がない限り有効
数字2桁で示せ。
多くの元素には中性子の数が異なる同位体が存在し、それぞれの元素に対して,地
球上ではほぼ一定の割合で存在している。また、同位体が存在する元素の原子量は,
同位体の相対質量(12Cの質量を12とする質量) とその存在比から算出され,分子量
の計算に用いられる。
35
塩素C1の同位体には, 36 Cl (相対質量 35.0), 38 C1 (相対質量 36.0), 7C1 (相対質量
37.0) が存在するが, 36 C1は,地球上に存在する塩素C1にはごく微量しか含まれな
い。このため、私たちが塩素と呼ぶ同位体は, 35 C1 と 37 C1 のみからなると考えて
(a)
水素H, 酸素0についても,それぞれ複数の同位体が知られ、地球上に存在する
水における存在比は表1に示す値である。 酸素0については、安定で放射線を出さ
ない3種の同位体 160, 170, 180 が存在する。 水素Hについては2種の安定な同位
体として「H(軽水素) および 'H(重水素) が存在し、ほかにも放射性同位体 H(三重水
素)がごくわずかに存在する。 'Hは放射線を出して別の原子に変わるため,単位時間
(b)
あたり一定の割合で減少する。
表1 地球上の水における水素と酸素の主な同位体存在比(原子数の百分率)
相対質量 存在比
[%]
1.00 99.9885
2.00
0.0115
水素
同位体
¹H
2H
酸素
同位体 相対質量
160
170
180
16.0
17.0
18.0
存在比
(%)
99.757
0.0380
0.205

問2 下線部(a)について、塩素の原子量が35.5であることを用いて, 地球上に存在
する C1 の存在比を求め, 原子数の百分率〔%〕で記せ。導出過程も記せ。
問3 地球上に存在する水を電気分解すると,'HとHの組み合わせ方 (ﾟH は無視
してよい) により,構成する同位体の相対質量の和が異なる3種類の水素分子が
得られる。以下のi), i) に答えよ。
i) 3種類の水素分子について,構成する原子の相対質量の和をそれぞれ記せ。
ii) 同位体の区別まで考慮すれば, 2個の'Hと1個の"Oからなる水の分子は
「H-160-LH と書くことができる。 この表記法を用いて, 地球上に存在する
'H,2Hおよび 160 170 180からなる水のうち,相対質量が20となる水の
分子をすべて記せ。
4 同位体は質量が異なるだけで, 化学的性質は同じであると考えてよい。このた
め, 分子を構成する元素に同位体が存在する場合, それぞれの同位体の存在比の
組み合わせを考慮して計算することにより,その分子の存在比を求めることがで
きる。重水素原子を二つ含む水分子 酸素原子は 160, 170, 180 のいずれでもよ
い)からなる水は, 「重水」と呼ばれる。 表1の値を用いて, 地球上に存在するす
べての水に対する重水の存在比を求め, 分子数の百分率〔%〕で記せ。 導出過程も
記せ。
問5 下線部(b)について, 放射性同位体がもとの量の半分になる時間のことを半減期
という。 ある量の 'H を含んだ水を密閉して長期間保持したところ, H の量が
もとの量の 12.5% になるまでに36年かかったとする。 'Hの半減期 〔年〕 を求め
よ。 導出過程も記せ。