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>

化学基礎の教科書を解説する動画 第4回 電子配置

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: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
化学基礎 教科書の解説
〔電子配置〕
※図は動画内参照
この動画を見る 

【高校化学】(1)①~⑥の状態変化の名称をそれぞれ記せ。(2)⑤、⑥の状態変化をしやすい物質の物質名を1つ記せ。(3)同じ質量、同じ圧力下にある固体・液体・気体のうち、密度が最も小さい状態はどれか。

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):
図は、物質の三態と三態間の変化を示したものである。次の各問いに答えよ。
(1)①~⑥の状態変化の名称をそれぞれ記せ。
(2)⑤、⑥の状態変化をしやすい物質の物質名を1つ記せ。
(3)同じ質量、同じ圧力下にある固体・液体・気体のうち、密度が最も小さい状態はどれか。
この動画を見る 

六方最密構造かけない人おいで

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: カサニマロ【べんとう・ふきのとうの授業動画】
問題文全文(内容文):
六方最密構造について解説動画です
この動画を見る 

理論化学第3回 面心立方格子 定番の単位格子一辺の長さと原子半径の関係,金属の密度問題

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)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
原子半径$r$と単位格子$a$の関係
原子は正味何個?
また、$Cu$の密度を求めよ。
($Cu=63.5$)
$N_A=6.0 \times 10^{23}/mol$
$a=3.6 \times 10^{-8}cm$
※図は動画内参照
この動画を見る 

【音声だけで基礎用語&出るポイントを復習】聞き流し化学vol.3 化学結合

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)
指導講師: 3rd School
問題文全文(内容文):
化学基礎
イオン結合、共有結合、分子間力、金属結合、組成式、分子式、結晶について解説します。
※音声のみ
この動画を見る 
Back to top