一般化学：練習問題と試験問題

物質量と化学量論、酸と塩基、気体、反応速度：1 年次の化学の試験に毎回出てくる計算です。

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この科目のトピック

一般化学の試験のコツ

まずすべてを物質量（mol）に換算しましょう。化学反応式はグラムではなくモルで成り立ちます。
生成物を計算する前に、限定反応物を見つけましょう。
弱酸では、x が小さいとする近似が成り立つか確認しましょう。

解答例

化学量論やさしい

反応 2Mg + O₂ → 2MgO において、12 g の Mg から生じる MgO の質量 m はいくらですか？ほかの反応物は過剰にあるものとします。

M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/mol

求めるもの： m (g)

ヒントを表示

与えられた質量を物質量に換算します：n = m/M。
係数から物質量の比が分かります：反応物 2 mol あたり生成物 2 mol。
n(Mg) = 12/24.31 = 0.4936 mol.

答えとステップごとの解答を表示

化学量論：化学反応式は粒子の数を表し、グラム数ではありません。n = m/M で質量を物質量に換算し、反応式の係数を物質量の比として使い、m = n·M で質量に戻します。反応物が 2 つあるとき、限定反応物は先になくなり、生成物の量を決めるほうです。

反応物の物質量

n = 12/24.31 = 0.4936 mol

物質量の比

n(MgO) = 0.4936·2/2 = 0.4936 mol

生成物の質量

m = 0.4936·40.3 = 19.89 g

答え

m = 19.89 g

モル濃度と希釈ふつう

0.5 mol/L の溶液が 1000 mL 必要で、手もとには 2 mol/L の原液がある。必要な原液の体積 V₁ を求めよ。

c₁ = 2 mol/Lc₂ = 0.5 mol/LV₂ = 1000 mL

求めるもの： V₁ (mL)

ヒントを表示

希釈しても物質量は変わりません：c₁·V₁ = c₂·V₂。
V₁ = c₂·V₂/c₁ と解きます。体積は mL のままでかまいません。
c₂·V₂ = 500 mmol.

答えとステップごとの解答を表示

モル濃度：濃度 c = n/V（単位 mol/L）、ただし n = m/M。希釈では溶媒を加えますが溶質は加えないので、物質量は変わりません：c₁·V₁ = c₂·V₂。同じ溶質の 2 つの溶液を混ぜると、物質量どうし、体積どうしがそれぞれ足し合わされます。

原液の体積

V₁ = c₂·V₂/c₁ = 0.5·1000/2 = 250 mL

答え

V₁ = 250 mL

練習のしかた

「この科目を練習する」では、本番の試験のように、すべてのトピックの問題が混ざって出題されます。
問題ごとに数値が変わるので、答えではなく解き方が身につきます。
行き詰まったら、まず小さなヒントを開き、必要なときだけ詳しい解説を見ましょう。
模擬試験には制限時間があり、ヒントはありません。最後にスコアと詳しい振り返りが表示されます。

この科目の計算ツール

理想気体の状態方程式の計算ツールモル濃度の計算ツール希釈の計算ツール（C1V1 = C2V2）pH の計算ツール比熱の計算ツール（q = mcΔT）ヘンダーソン・ハッセルバルヒの緩衝液計算ツール収率の計算ツール化学量論の計算ツール（グラムからグラムへ、限定反応物）モル質量の計算ツールボイル・シャルルの法則の計算ツール（ボイル、シャルル、ゲイ＝リュサック）組成式の計算ツール（分子式も）