C(炭素）=12の基準をＣ＝２にした場合

質問

Ｈ、Ｃ等の原子量は1/6になるのはわかります。
以下のことがいまいちわかりません

(1)　０℃、1atmにおける二酸化炭素４４ｇの体積

４４ｇ：２２．４＝44/6:x
だから
ｘは、22.4/6だから
1/6かと思ったら変化なしでした

あと(2)　０℃、1atmにおけるＮ２　１モルの体積
となったら今度は、1/6でした
なぜでしょうか？

何がよくわかってないのでしょうか？

ご伝授お願いします。

回答No.7

ryumu · ベストアンサー

私が受験生の頃は、基本問題としてよく出されていたものです。

回答者の方達にも、若干混乱されている方がおられるようです。

まず定義から。

「炭素１２原子、１２ｇ中に含まれる原子の数と同数の粒子数を１モルとする」

そして、

「炭素１２原子、１２ｇ中に含まれる原子の数をアボガドロ定数といい、その値は６．０２ｘ１０＾２３個である」

これはちゃんと理解して下さい。
この定義では、空き缶が６．０２ｘ１０＾２３個あるとき、空き缶が１モルあることになります。

「６．０２ｘ１０＾２３個をアボガドロ定数である」というのはむしろＣ＝１２と決めた”後”の話なんです。
ですので、Ｃ＝２と仮定する時点で、アボガドロ数も変わるのです。

すると、fumihisaさんの問題では、上の定義の”１２ｇ”の部分を”２ｇ”にするわけですから、アボガドロ数の定義自体が１／６となります（これを、”炭素１２”の「１２」を「２」にすると勘違いしないように！　この「１２」は質量数ですから！）。

今までは、１２本を１ダースと決めていたのが、２本を１ダースと決めました・・・というのと同じですよ。

回答は、Ｎｏ１、Ｎｏ３の方のでOKです。

回答No.8

takkochan

NO.2,6です。

>回答者の方達にも、若干混乱されている方がおられるようです。
私のことでしょうか(笑）。

申し訳ありません。混乱していると思われたなら、書き方が悪かったのでしょう。私も、どちらかというと出題する立場ですので、混乱しているわけではありません。

No.7さんの仰る通りです。

私が書きたかったのは、原子量やアボガドロ数のような、化学の基本原理に関して、決められていった過程はともかくとして、その根本を揺るがす出題は如何なものか。よく理解している生徒さんなら良いけれども、化学があまり得意でない生徒さんには、余計な誤解が生じるのではないか、という意図で書きました。

要は、このような出題に対する意見です。

質問に対する回答としては、No.7さんの回答でよろしいと思いますが、多くの高校生に化学を好きになってもらいたいという立場からは、この種の出題は止めて欲しいと願っています（本質問とは関係ありませんが）。

回答No.6

takkochan

No.2です。
No.2は、あいまいに見えるかもしれません。
その後の回答者の中には、断定的な回答もあります。
例えば、
>（１）の場合、1モルの定義がどうであろうとも二酸化炭素44gの量は変わりません。もちろんその中に含まれる分子の数も変わりません。だから体積も変わりません。
しかし、1モルの中にアボガドロ数の分子があると考えれば、同じ分子数の重量も1/6となり体積も変わることになります。そんな馬鹿なという風に思われるかもしれませんが、原子量を1/6にするなどという仮定は、そのように多くのことに影響を与える根本を揺るがす仮定であり、1面的な考えで、答を導くべきでではありません。

従って、このような過程にもとづき、安易な回答を導くべきではないと考えます。

回答No.5

takashi325

すみません。訂正します。
私の答えは間違っているようです。

定義は炭素を6.02×10^23個集めると12ｇである。
その個数を1molと決める。

だからC=２とするということはこの1/6の量が1molということなんですね。

人の意見を見ないで間違え教えてすみません。

回答No.4

takashi325

原子量って水素が基準じゃなくて炭素C=12を基準にしているらしいです。
その基準をC=2としたみたいですね。

(１)でC=12として考えてみると
44ｇ／44(二酸化炭素の原子量)＝1mol
1molは0℃１atmで22.4Ｌだからこの場合は22．4Ｌです。

次にC＝2について考えてみます。
44ｇ／(44/6)＝6mol
よって22.4×6で134.4Lです。

(２)は原子量が変わろうが１molであるので
0℃　１atmにおける体積は22.4Lです。

よって(１)は6倍となり(２)は変化なしです。
これと答えが間違えていたら答えの方を疑ってみてください。
参考書や問題集が間違っているという話はよくあることです。

回答No.3

mizu_atsu

このような問題を見たことがあります。
そもそもモルという定義は誰かが決めたもの（かな？）だと思います。アボガドロ定数の数だけ分子を集めたらそれを1モルとすると。

（１）の場合、1モルの定義がどうであろうとも二酸化炭素44gの量は変わりません。もちろんその中に含まれる分子の数も変わりません。だから体積も変わりません。

（２）の場合、1モルの定義そのものが変わっていますので1モルの体積も変わってしまいます。なぜなら本来の1モルの1/6を1モルと定義しているからです。よって1モルの体積は22.4×1/6となります。

回答No.2

takkochan

この質問はどこから持ってきたのでしょうか？
何か本に載っていたのでしょうか？

原子量を2にすることが、本来無茶（炭素２gを1モルにするのが正しいか？）なのですから、後のものの定義をどうするかで結果が変わるでしょう。

例えば、
(1)No.1さんが言うように考えれば、質問にある考え通りになるでしょう。

しかし、原子量が2になるということは、アボガドロ数の個数の重量が2gになるとも考えられます。そんなことはないという異議があるとすれば、原子量が2になることも同様にありえません。

そのように考えると、1/6になるという考えも成り立ちます。

要するに、そもそもありえない仮定をするということは、他の事にも影響を与え、他の結論も導かれるということになります。

本にこのような答が載っているとすれば、一方的な解釈であり、あまり良い問題であるとはいえません。

もし、この質問に対する答をどうしても知りたかったら、身近におられる化学の先生にとことん質問し、納得いくまで議論すべきです。

ここで、いろいろな人がもっともそうな答を書くかもしれませんが、時間がかかると思われますので、直接先生に聞かれるのが一番です。

回答No.1

ElectricGamo

通常、炭素12g中の原子の個数は 6.0×10^{23}個でこれを１モルと決めています。もし炭素2gを1モルと定義し直すならばその中の原子の個数は 1/6 となります。

(1) では含まれる二酸化炭素の分子の個数に変化ありません。ですので体積の変化はなしです。

(2) ではN2 1モルを聞いてますが、新しい定義ですと1モル中に含まれる分子の個数は1/6になるので体積は1/6になります。