原子量の基準変更問題は意外と苦戦する人が多いです。12C=12が現在の化学の常識です。これを
「12C=24にしたらどうなりますか？」
って言う問題が私立やセンターだけでなく、国立大学でも出題されます。理論化学や有機化学が得意な人でも意外とこの問題が解けない人って多いんですよ。
今回の記事をバッチリ読むと、「12C=24000000にしたらどうなりますか？」とか、何を基準にされたとしてもバッチリ解けるようになります。
なので、確実に最後まで読んでみてくださいね！
目次
原子量の基準変更問題の受験テクニック
もう、ズバリテクニックを紹介します。
基準値を12C=12から、12C=12xに変更する。(x正の数）この時物理量は以下のように変化する。
はい、正直これだけで問題を解けてしまいます。もし、もうテストや入試前ですぐに解けるようにならないといけないって人は、このまま演習問題にとんでもいいでしょう。
原子量の基準が変更されるとどうなるのか？
まずは、原子量の基準が変わることでどのような影響があるかを理解していこう。
12C=12はどう言うことを意味するかと言うと、12gに入っている12Cの個数をmolと定義することになります。
このように、原子量12と言うのは、12gの炭素の中に入っている炭素の個数6.02×1023個を1molと定義する意味があります。この6.02×1023個/molがアボガドロ定数になります。
じゃあ12C=24と２倍されるとします。するとどうなるか？
次は、24gの分銅につりあうほどの炭素原子を用意しなければなりません。当然12gの２倍になっているのですから、アボガドロ定数も２倍の6.02×1023×２個ですよね。
このように、原子量が変更されると1molあたりの個数アボガドロ定数が変更されるのです。
その結果、1molあたりの個数が２倍になれば、1molあたりの質量、1molあたりの体積も当然２倍になりますよね。1molあたり、って言うのは単位でいうとg/mol、L/mol、個/molなどですよ。
よって、一般化して、原子量の基準が12C=12xになったら、
これが成り立ちます。
一方、molが含まれていないものはどうなるのか？ 例えばgですね。1molの定義が変わったからといって、原子の質量は変わりますか？
こういう原子の質量は、molがどうなろうと関係ありません。実は、今の原子量の基準が12C=12になったのって1961年なんですよ。でも、1800年代の原子の質量と1961年の原子の質量は一緒です。
このようなものを絶対量と言います。てな訳で、m,L,g,などはmolの基準が何倍になろうが、関係ありません。よって、まとめると最初の受験テクニックに帰結します。
このテクニックを知っていて理解できていたら、原子量の基準を12C=12の１万倍とする！ と言われても全く問題なく対応できます。
では、テクニックはここまでですが、せっかくですので、ここで演習問題を解いておきましょう。
原子量の基準変更問題の演習問題
12C=24としたとき次の量は何倍になるか。
(a)12Cの原子１個の質量(g)
(b)アボガドロ定数
(c)1Lの体積中の気体の物質量
(d)水素1molを燃やすのに必要な酸素の物質量
(e)水素1gを燃やすのに必要な酸素の物質量
受験テクニックを使うために、問題の物理量の単位を記せ！
(a)g/個なので、molが入っていない→１倍（不変）
(b)個/molなので、molが分母→２倍
(c)mol/Lなので、molが分子→1/2倍
(d)mol(O2)/mol(H2)なので、分母にも分子にもmol。打ち消しあう→１倍（不変）
(e)mol(O2)/g(H2)なので、molが分子→1/2倍
まとめ
- 重要なのは12C=12から何倍になったのか？
- 原子量の基準が変更されて影響を受けるのはmolが含まれている物理量
- molが分母ならx倍、molが分子なら1/x倍
てな訳で厄介な問題も今回の記事で解けるようになったと思います。
一回読んだだけではすぐに忘れてしまうので、何度か繰り返し勉強しておいてくださいね！
今回の記事のように、このサイトでは受験テクニックを惜しみなく公開しています。
