人気学参『高校物理発想法』著者 大阪で物理化学の家庭教師を行っています。生徒募集中! -4ページ目

人気学参『高校物理発想法』著者 大阪で物理化学の家庭教師を行っています。生徒募集中!

人気学習参考書『高校物理発想法』の著者です。大阪で高校物理・化学の家庭教師を行っています。本質を的確に教える指導が好評です。なかなか学参執筆者の指導を直接マンツーマンで受けられる機会はありません。関心がある方はメッセージください。

コイルに電流を流すと磁場が生じます。電磁石ですね。


それで、生じた電磁石のどちらがN極でどちらがS極か?


これ意外と盲点です。


電磁石のN極S極でした。



😊😊😊





原子量、分子量と説明して来ましたが、今回は式量です。


塩化ナトリウムNaClの式量はNaの原子量23Clの原子量35.5を足して58.5


これ分子量とどう違うのでしょうか?


H₂Oの分子量18。これは水分子1個の平均相対質量を表しています。水分子1個というものが実際に存在します。


しかし、NaCl分子1個というものは存在しないのです。


どういうことかというと、塩化ナトリウムはイオン結晶です。Na⁺Cl⁻が三次元的に交互にどこまでも並んでいるというのが塩化ナトリウムの結晶です。


いわば、塩化ナトリウムは


Na∞Cl∞


このようなものです。


化学では、同じ構造がひたすら繰り返すものを化学式で表すときは最も小さい整数の比で表す、という約束があります。


したがって、Na∞Cl∞NaClと表します。


そして、このNaClの式に出て来る原子の原子量の和を式量というのです。


実際に式量を扱うときNaCl1個と考えても差し支えないでしょう。でも、それはH₂O分子が1個などとは意味が違うということを軽く頭に置いておいてください。


NaCl1モルで58.5グラム、でOK🙆‍♂️です。


😊😊😊




前回、原子量について説明しました。今回は分子量です。


塩素原子には³⁵Clと³⁷Clの2種の同位体があります。したがって、塩素分子Cl₂には


³⁵Cl-³⁵Cl


³⁵Cl-³⁷Cl


³⁷Cl-³⁷Cl


3種類があることになります。


塩素原子Clの同位体が天然存在比で存在するとすると、これらの塩素分子Cl₂の平均の相対質量は分子を構成する原子の原子量の和になります。


つまり、塩素の原子量が35.5で、塩素分子は塩素原子2つからなるので、35.5×2=71が塩素分子Cl₂の平均の質量です。


この分子の平均相対質量のことを分子量と言います。


Cl₂分子1モルの重さが71グラム


あるいは


¹²Cを基準にしたとき、Cl₂分子1個の平均の質量が71


他にも例を挙げると、H₂O分子の分子量は、Hは原子量が1Oの原子量が16なので、(1×2)+16=18です。



このあと少し難しくなりますが、³⁵Cl³⁷Clの天然存在比が75%25%として、塩素分子Cl₂に関して次のようになります。


(数学で習った確率の考えを用います)


³⁵Cl-³⁵Clは相対質量70で存在比は0.75×075


³⁵Cl-³⁷Clは相対質量72で存在比は2×0.75×0.25(※2がつくことに注意)


³⁷Cl-³⁷Clは相対質量74で存在比は0.25×0.25


この存在比で平均相対質量を求めると71になっています。たしかに原子量の和ですね。


(70×3/4×3/4)+(72×2×3/4×1/4)+(74×1/4×1/4)=71



・分子量は分子の平均相対質量のこと

・分子量を求めるには原子量を足せばよい



次回は式量を説明します(^^)





モルと関係する事項として


原子量分子量式量


があります。これらはとても大切です。高校化学の多くの問題はこれらを理解していないと解けません。


原子量、分子量、式量はおおざっぱに言って1モルの重さです


H₂O分子が1モル集まると18グラム、分子量は18です


ヘリウムHe原子が1モル集まると4グラム、原子量4です


ここまでおおざっぱな話でここからもう少し厳密な話をします


原子の重さを量る基準として


質量数12の炭素原子¹²Cの重さを12と約束する


という決まりがあります。これは科学者がこう決めたというだけでなぜ?とかはありません。そういうモンです。


もう少しイメージしやすく言うと


¹²C1モル集まると重さ12グラム


です


その炭素¹²Cを基準に他の原子の重さを表します


¹Hの重さは1

²Hの重さは2

³Hの重さは3

³⁵Clの重さは35

³⁷Clの重さは37


この¹²Cを基準にしたときの重さのことを相対質量と言います


¹Hの相対質量は1


ですね


元素記号の左肩の数字(質量数)が相対質量と思って良いでしょう(厳密には違う)


ここから原子量を説明します。塩素Clを例にとって話をします


塩素には³⁵Cl³⁷Cl2つの同位体があります。自然界に存在する塩素は³⁵Cl75%、³⁷Cl25%の比で存在します(天然存在比)


人間が実験などで扱う原子や分子は大量の原子数、分子数であり、それらは天然存在比の同位体を含んでいます


だから、そこから全体の重さを原子数で割って1個の重さを求めると、天然存在比に応じた平均値が求まることになります


この平均値を原子量と言います


原子量とは原子の平均相対質量のことです


11個の塩素原子は相対質量35だったり37だったりするのですが、普通、人間は大量の塩素原子を対象とするので平均値を原子1個の重さということにしておけば便利、ということです


塩素Clの原子量を求めてみましょう。³⁵Cl³⁷Clの存在比が75%25%でしたから


35×0.75+37×0.25=35.5


Clの原子量は35.5です


Cl原子1モルの重さは35.5グラム

Cl原子1個の平均の重さは35.5


というのが原子量の意味です


原子1モルのグラム数が原子量と思ってよいです。これが大事。


Hの原子量は約1

Cの原子量は約12

Nの原子量は約14

Oの原子量は約16


などは覚えておくとよいでしょう。



次回、分子量を解説します😊




今まで勉強していなかった人には

“今日から毎日2時間勉強する!”

と思ってもなかなか難しいでしょう

意志の力は弱いモノなので努力して何かしようと思わない方が良いです

勉強を習慣化することです

それにはイベントにヒモづけると良いでしょう

食後に必ず教科書を3ページ読む
入浴前に単語3個覚える

など

食事のあとは必ず教科書を3ページ読むとか決めておいて、3ページ読んだら、よっしゃ❗️オレはやったぜ‼️とガッツポーズする


小さく習慣化することから始めましょう

😊😊😊