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化学基礎　モル計算

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次の文中の空欄に適切な語句を入れ、下の各問いに答えよ。
分子からできている物質では、状態変化をおこす温度は分子間力に大きく依存している。分子間力のうち、すべての分子に働く弱い引力を（A）とよぶ。14〜17族の水素化合物の分子量（分子の質量の相対値）と沸点の関係を図に示す。14族の水素化合物のように、構造のよく似ている分子では、（A）と沸点の間に一定の傾向がある。
(1) 図中の（ア）〜（エ）の化合物は何か。それぞれ化学式で記せ。
(2) 下線部について、一定の傾向とはどのようなものか。30字程度で記せ。
(3) SiH₄とHClの分子量はほぼ同じであるが、沸点はHClの方が高い。その理由を、極性分子、無極性分子などの用語を用いて簡潔に記せ。
(4) HF、NH₃の沸点が同族の水素化合物に比べて異常に高い理由を20字程度で記せ。

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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。

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$1mol$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。

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化学
共有結合の結晶もついて解説します。
ダイヤモンド構造の半径、原子量(モル質量)、密度