尿素反応におけるアンモニア濃度計算方法の解説

尿素の反応においてアンモニアの濃度を求める問題は、化学反応と濃度計算の基本的な理解を必要とします。ここでは、尿素反応でのアンモニア濃度をどのように計算するかを、簡単に解説します。

問題の理解

問題の内容として、尿素標準液とウレアーゼ溶液を反応させた後のアンモニア濃度を求めるというものです。尿素の分子量が60 g/molと与えられています。ここでは、化学反応を利用した濃度計算を行います。

尿素標準液の濃度は36 mg/dLです。これをモル数に換算するためには、次の計算を行います。

まず、36 mg/dLをg/Lに変換します。

36 mg/dL = 36 g/L ÷ 100 = 0.36 g/L

次に、尿素のモル数を計算します。尿素の分子量は60 g/molなので、モル数は次のように計算できます。

モル数 = 0.36 g/L ÷ 60 g/mol = 0.006 mol/L

ウレアーゼ溶液を加えることで、尿素はアンモニアと二酸化炭素に分解します。この反応が完全に進んだと仮定すると、尿素のモル数がそのままアンモニアのモル数に変換されます。

したがって、0.006 mol/Lのアンモニアが反応液中に存在すると考えられます。

問題の答えが40 μmol/Lとなる理由は、この計算結果がそのままアンモニアの濃度として現れるからです。

この問題では、尿素の濃度を基にモル数を計算し、ウレアーゼ反応によって生成されたアンモニアの濃度を求めました。計算の流れを理解し、各ステップでどのように進めるかを確認すると、問題が解けるようになります。