化学基礎: 過マンガン酸カリウムと安息香酸の合成に関する問題解説

この問題は化学基礎の重要なトピックで、過マンガン酸カリウムを用いたベンズアルデヒドの酸化反応と安息香酸の合成に関するものです。以下に、各問の解法を順を追って解説していきます。

1. 滴下したXの物質量

まず、滴下したXの物質量を求めるためには、Xの質量を分子量で割り、モル数を求めます。Xの分子量は800 g/mol、滴下したXの質量は10 mLに相当する分量です。40 gのXが200 mLで溶けているので、10 mLには2 gのXが含まれています。これを分子量で割ると、物質量は2 g / 800 g/mol = 2.5 × 10⁻² molとなります。

2. 滴下したXの個数

物質量から個数を求めるには、アボガドロ数を使用します。アボガドロ数は1 molあたり6.022 × 10²³個です。よって、2.5 × 10⁻² molのXは、2.5 × 10⁻² mol × 6.022 × 10²³個/mol = 1.5 × 10²¹個となります。

3. X1個の断面積

次に、単分子膜の面積からX1個の断面積を求めます。150 cm²の膜にX1個が均等に並んでいると仮定します。150 cm²の膜上に1.5 × 10²¹個の分子が並んでいる場合、X1個の断面積は150 cm² / 1.5 × 10²¹個 = 1.0 × 10⁻¹⁹ cm²となります。

4. まとめ

以上のように、化学基礎の問題を解く際には、物質量から個数、断面積までを順を追って計算する必要があります。これらの計算をしっかりと理解することで、今後の化学の学習に役立てることができます。