ひたすら受験問題を解説していくブログ
慶應大学医学部2013年化学第2問
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全体的に基本問題のみです。ここの大問は満点で行きたいところです。解説も楽で助かります。

1. 55.6mol/L
1Lあたりのmol数なので、分母は勝手に1Lにしてそのmol数を求めます。与えられているのはgとcm3なのでgから行くことになります。gとmolの変換といえば分子量です。水の分子量は18g/molなので、
1000÷18≒55.55≒55.6が1Lあたりのmol、つまり答えになります。

2. 重水素重水:1.11g/cm3 半重水:1.06g/cm3
重水素重水、半重水の分子量はそれぞれ20g/mol、19g/molです。よって、構造が同じならば水の20/18倍、19/18倍になります。計算すると1.11と1.06になります。

3.ウ
浸透圧の差が膜にかかる水圧の差と同じになる位置で平衡に達するが、水圧は密度と高さの積なので、同浸透圧と釣り合う高さは密度に反比例するから。

4.
(1)逆浸透法
半透膜で通常浸透する方向と逆なので逆浸透法という安易なネーミングです。

(2)2.54×106Pa
NaClの浸透圧を押し返すことが出来ればいいので、まずは浸透圧を求めます。浸透圧はあくまでも粒子単位の話なので、NaイオンとClイオンの両方のmol数を足して計算します(要するに2倍すればいい)。
Π=cRTです。cがわからないので求めると、c=1000g×3%÷(23+35.5)=20/39 mol/Lなので、
Π=2×20/39・8.31×103・298≒2.539×106
計算がめんどくさいだけな問題であることがわかります。

【参考】半透膜の原理
半透膜の原理は通常のフィルターと同じく、膜の網目よりも大きいものを通さず、それより小さいものを通すというものです。水が溶媒の場合は水は通るけどスクロースのような大きい物質は通さない網目のものを使ってやることになります。
さて、ここでよく出る疑問点として、「ナトリウムイオンとかって水より小さいけど何で通るの?」というものがあります。
ナトリウムイオンは確かに水より小さく、それ単体なら半透膜を通過することが出来ます。しかし、水の中のナトリウムイオンを思い出してみるとわかるように、イオンは溶媒である水によって水和されており、水和も含めた塊としては水より巨大になるため、半透膜の網に引っかかってしまうから通らないのです。
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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

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