高校化学の計算問題(問題028・2021岡山県立大学)ステアリン酸単分子膜の面積から分子の個数を求める - 質問解決D.B.(データベース)

高校化学の計算問題(問題028・2021岡山県立大学)ステアリン酸単分子膜の面積から分子の個数を求める

問題文全文(内容文):
$1mol$あたりの分子数は,実験で求めることができる。
その簡単な測定方法の 1 つに単分子膜法がある。
ステアリン酸 $C_{18}H_{36}O_2$(分子量 284)は,
疎水性の部分と親水性の部分をもつ分子である。
ステアリン酸を,シクロヘキサンなどの蒸発しやすい液体に
溶かし,水面に滴下すると,シクロヘキサンが蒸発したのち,水面では,ステアリン酸分子が親水性の部分を下にして密に並び,分子 1 層からなる単分子膜をつくる。
ステアリン酸 $35.5mg$ をシクロヘキサンに溶かして,全体を $100mL$にした。
この溶液$0.20mL$を水面に滴下したところ,
やがてシクロヘキサンが蒸発してステアリン酸分子が水面に広がり,面積が$330cm^2$の単分子膜ができた。
単分子膜におけるステアリン酸1分子が占有する面積を$s cm^2$として,ステアリン酸$1.00mol$あたりの分子数を$s$を用いて表せ。
また,求める過程も示せ。
$100mL$シクロヘキサン溶液のうち$0.20mL$が実験に使用されたので,シクロヘキサン溶液$0.20mL$溶液中のステアリン酸の質量は,$35.5mg \times \displaystyle \frac{0.20}{100}=0.071mg$、,物質量に直すと$\displaystyle \frac{0.071 \times 10^{-3}g}{284g/mol}=2.50 \times 10^{-7}mol$これが単分子膜 $330cm^2$ に相当する。
$1.00mol$のステアリン酸単分子膜の面積は$330cm^2 \times \displaystyle \frac{1.00}{2.50 \times 10^{-7}}=1.32 \times 10^9cm^2$1 分子あたりs〔cm2〕であるので,分子の数は$\frac{1.32 \times 10^9}{s}$(答)で表される。
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#大学入試過去問(化学)#物質の成分と構成元素#理科(高校生)#岡山県立大学
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
$1mol$あたりの分子数は,実験で求めることができる。
その簡単な測定方法の 1 つに単分子膜法がある。
ステアリン酸 $C_{18}H_{36}O_2$(分子量 284)は,
疎水性の部分と親水性の部分をもつ分子である。
ステアリン酸を,シクロヘキサンなどの蒸発しやすい液体に
溶かし,水面に滴下すると,シクロヘキサンが蒸発したのち,水面では,ステアリン酸分子が親水性の部分を下にして密に並び,分子 1 層からなる単分子膜をつくる。
ステアリン酸 $35.5mg$ をシクロヘキサンに溶かして,全体を $100mL$にした。
この溶液$0.20mL$を水面に滴下したところ,
やがてシクロヘキサンが蒸発してステアリン酸分子が水面に広がり,面積が$330cm^2$の単分子膜ができた。
単分子膜におけるステアリン酸1分子が占有する面積を$s cm^2$として,ステアリン酸$1.00mol$あたりの分子数を$s$を用いて表せ。
また,求める過程も示せ。
$100mL$シクロヘキサン溶液のうち$0.20mL$が実験に使用されたので,シクロヘキサン溶液$0.20mL$溶液中のステアリン酸の質量は,$35.5mg \times \displaystyle \frac{0.20}{100}=0.071mg$、,物質量に直すと$\displaystyle \frac{0.071 \times 10^{-3}g}{284g/mol}=2.50 \times 10^{-7}mol$これが単分子膜 $330cm^2$ に相当する。
$1.00mol$のステアリン酸単分子膜の面積は$330cm^2 \times \displaystyle \frac{1.00}{2.50 \times 10^{-7}}=1.32 \times 10^9cm^2$1 分子あたりs〔cm2〕であるので,分子の数は$\frac{1.32 \times 10^9}{s}$(答)で表される。
投稿日:2023.03.14

<関連動画>

共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2017年追試 第1問 問1 電子の総数

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#大学入試過去問(化学)#原子の構成と元素の周期表#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
塩化カリウムの結晶は、カリウムイオンと塩化物イオンが図1のように配列した単位格子をもつ。
この単位格子は体積が$2.5 \times 10^{-22}/cm^3$の立方体である。
アボガドロ定数を$6.0 \times 10^{23}/mol$としたときの
結晶の密度は何$g/cm^3$か。
最も適当な数値を、下の①~⑤のうちから一つ選べ。
①$1.0$
②$1.5$
③$2.0$
④$3.0$
⑤$4.0$
※図は動画内参照
この動画を見る 

【定期テスト対策】化学基礎 一問一答(1)(純物質と混合物)

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#物質の成分と構成元素#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
第1問
次の物質のうち、混合物をすべて選びなさい。
①塩化ナトリウム
②空気
③青銅
④塩酸
⑤エタノール

第2問
純物質と混合物の違いを、性質の観点から簡潔に述べなさい。

第3問
分離と精製の違いを簡潔に述べなさい。

第4問
ろ過の操作の図について、正しい方法に直せ。
※図は動画内参照

第5問
以下の分離の方法をそれぞれ答えよ。
①砂の混じったヨウ素からヨウ素を取り出す方法。
②液体空気から酸素を取り出す方法。
③黒インクに含まれる各色素を分離する方法。

第6問
図の実験器具の名称と、どんな分離操作で用いる器具かを答えなさい。
※図は動画内参照

第7問
溶解度曲線を参考に、最も再結晶に向いている物質を答えなさい。
※グラフは動画内参照

第8問
蒸留装置の空欄にあてはまる語を答えよ。
※図は動画内参照

第9問
リービッヒ冷却器に水を流す方向は①から、②からどちらか?
理由とともに答えよ。
※図は動画内参照
この動画を見る 

【価電子と最外殻電子は何が違うのか!?】電子配置はこの一本でバッチリ‼︎〔現役講師解説、高校化学、化学基礎、2023年度版〕

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#原子の構成と元素の周期表#理科(高校生)
指導講師: 3rd School
問題文全文(内容文):
新課程対応
電子配列について解説します。
この動画を見る 

【高校化学】化学結合次の文中の空欄に当てはまる語句を記入し下の各問いに答えよ。水分子中では、水素原子と酸素原子がそれぞれ不対電子を出し合って(ア)電子対をつくり、(ア)結

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#化学結合#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー化学基礎・化学
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
次の文中の空欄に当てはまる語句を記入し、下の各問いに答えよ。
水分子中では、水素原子と酸素原子がそれぞれ不対電子を出し合って(ア)電子対をつくり、(ア)結合している。水分子中の酸素原子は(イ)電子対をもち、これを水素イオンに供与して(ア)結合を形成し、オキソニウムイオンとなる。このようにしてできる結合を、特に(ウ)結合という。一般に、異なる原子間で(ア)結合が形成されると、電子対は一方の原子の方により引きつけられる。この電子対を引きつける強さを示す尺度を原子の(エ)といい、結合している原子間に電荷の偏りがあることを結合に極性があるという。分子中の結合に極性があっても、分子全体では極性が打ち消し合って、極性をもたない分子もある。
(1) 下線部(a)について、オキソニウムイオンの電子式を記せ。
(2) 下線部(b)に対応する分子の例を2つ選べ。また、それぞれの構造式を記せ。
①塩化水素②メタン③アンモニア④二酸化炭素⑤メタノール⑥ジクロロメタン
この動画を見る 

【高校化学】化合物Xに含まれる元素をそれぞれ下から選べ(a)ある化合物Xの水溶液の炎色反応を調べると、黄緑色を呈した。次に、この水溶液に硝酸銀水溶液を加えると、白色沈殿を生じた。

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#物質の成分と構成元素#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー化学基礎・化学
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
次の(a)、(b)の文を読み、化合物X及びYに含まれる元素をそれぞれ下から選べ。
(a)ある化合物Xの水溶液の炎色反応を調べると、黄緑色を呈した。次に、この水溶液に硝酸銀水溶液を加えると、白色沈殿を生じた。
(b)ある化合物Yを加熱すると、無色の気体と無色の液体を生じ、白色の固体が残った。気体は石灰水を白濁し、液体は青色の塩化コバルト紙を赤変させた。また、白色の固体を水に溶かし、炎色反応を調べると、黄色を呈した。
(元素)H C Na S Cl K Ca Ba
この動画を見る 
トップへ戻る