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高校化学の問題について
大気中の酸素には3つの同位体16O、17O、18Oが存在し、その天然存在比はそれぞれ99.76%、0.04%、0.20%である。大気中に存在する酸素分子の中に16O18O分子が占める割合は何%か。有効数字2桁で求めよ。 という問題の解き方、答えを分かりやすく教えてください。
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どのような酸素分子ができるかというと、 16O16O 16O17O 16O18O 17O17O 17O18O 18O18O の6種類です。 16O原子を1つ選ぶ確率は、それぞれの原子の存在比に等しいから、99.76%すなわち0.9976です。 2つの16O原子が選ばれて16O16Oになるのだから、こうなる確率は、0.9976×0.9976=0.99520576です。 以下同様ですが、16O17Oは17O16Oもあるので、、2×0.9976×0.0004=0.00079808 という具合です。 したがって、16O18Oは、2×0.9976×0.002=0.0039904 で、0.399%となってこれが正解ということでしょう。 ただし、これはたくさんの原子があって、1つ選ばれても、もう1つ選ぶ確率に変わりがないとしているのですが、 大気は全部分子になってしまうので、あとのほうで分子になるとき選ばれる確率は変わってくるのではないかと思うのですが、その計算はしていません。変わりがないとした計算と同じ結果になるのでしょうかね。