物質量と化学反応式の問題
質量パーセント濃度 のグルコース 水溶液が ある。この水溶液にグルコースを加えて完全に溶かしたところ、質量モル濃度が になった。加えたグルコースの質量は何 g か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、原子量は 、、 とし、水の蒸発は無視する。
この問題で使うもの
- 質量パーセント濃度(説明と入口の問題)
- 原子量・分子量・式量(説明と入口の問題)
- 物質量と質量・粒子の数(説明と入口の問題)
- 質量モル濃度(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
質量モル濃度は「溶媒 1 kg あたりの溶質の物質量」です。まず、はじめの水溶液の中の溶質(グルコース)と溶媒(水)の質量をそれぞれ求めましょう。
ヒント 2
グルコースを加えても溶媒の水の質量は変わりません。必要なグルコースの物質量は(質量モル濃度)×(水の質量 [kg])で求められます。グルコースのモル質量は 180 g/mol です。
ヒント 3
はじめのグルコースは 20 g、水は 180 g = 0.180 kg です。1.0 mol/kg にするには、グルコースが全部で 0.180 mol 必要になります。これを質量に直し、はじめにあった分を引きましょう。
答えと解説
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解説を読む
グルコース のモル質量は
である。
はじめの水溶液 に含まれるグルコースと水の質量は
グルコースを加えても溶媒の水の質量は のまま変わらない(水の蒸発は無視する)。質量モル濃度は「溶媒 1 kg あたりの溶質の物質量」なので、質量モル濃度を にするのに必要なグルコースの物質量は
その質量は
はじめに 含まれているので、加えたグルコースの質量は
有効数字 2 桁で 。
別解
グルコースの分子量は 。
はじめの水溶液 中:
- グルコース:
- 水(溶媒):
グルコースを加えても溶媒の水の質量は のまま変わらない。質量モル濃度が になるときの溶質の物質量は
その質量は 。
加えたグルコースの質量は
有効数字 2 桁で 。
検算: グルコース は 、水 で となる。