メタンの水素原子モル数を計算する方法【アボカド定数を使用】

この問題では、メタン(CH₄)の質量とアボカド定数を使って水素原子が何mol含まれているかを求める問題です。以下にその解法のステップを解説します。

ステップ1: メタンのモル質量を確認

メタンの分子式はCH₄ですので、メタン1分子は1個の炭素原子(C)と4個の水素原子(H)から成り立っています。炭素の原子量は約12 g/mol、水素の原子量は約1 g/molです。したがって、メタン1molの質量は次のように計算できます。

モル質量 = 12 g/mol (C) + 4 g/mol (H) = 16 g/mol

メタン1molには水素原子が4mol含まれています。問題文ではメタンの質量が4.0gで与えられていますので、これを基にメタンのモル数を計算します。

モル数 = 質量 ÷ モル質量 = 4.0 g ÷ 16 g/mol = 0.25 mol

メタン1mol中には水素原子が4mol含まれているので、0.25molのメタンには水素原子が次のように含まれています。

水素原子のモル数 = 0.25mol × 4 = 1.0mol

したがって、4.0gのメタンには水素原子が1.0mol含まれていることがわかりました。このように、問題を解く際にはメタンのモル質量を使用して水素原子のモル数を求めることができます。