アンモニア(NH3)の体積を計算する式で、なぜ「三分の一」が登場するのか、その理由をわかりやすく解説します。特に分子の構造やモルと体積の関係について理解を深めましょう。
モルと体積の関係を理解する
気体の体積は、気体のモル数に比例します。特に標準状態（0℃、1atm）の場合、1モルの気体は22.4リットルの体積を占めます。このため、気体のモル数がわかれば、体積を簡単に求めることができます。
例えば、1モルのアンモニア（NH3）は22.4Lの体積を占めることになります。したがって、アンモニアのモル数が0.900molの場合、その体積は22.4L×0.900となります。
三分の一が登場する理由
質問で示された式「22.4×0.900×三分の一」における「三分の一」の意味を理解するには、アンモニア分子の構造を考える必要があります。アンモニア（NH3）の分子式には、窒素（N）1個と水素（H）3個が含まれています。
体積を求める際に重要なのは、問題文に記載されている「H原子」を基準にすることです。アンモニア1モルに含まれる水素原子は3モルであり、このため「水素原子のモル数」に注目する必要があります。水素原子のモル数は、アンモニアのモル数の3倍に相当します。したがって、体積計算において水素原子に関連する部分で「三分の一」が適用されるのです。
実際の計算方法
例えば、0.900molのアンモニアがあった場合、その中には水素原子が0.900mol×3 = 2.7mol含まれています。ここで、水素原子1モルあたりの体積を求めるために、アンモニアの体積を「水素原子のモル数」で割る必要があります。
そのため、体積を計算する式は次のようになります。22.4L×0.900mol（アンモニア）×1/3（水素原子の比率）= 6.72Lが水素原子の体積になります。
まとめ
アンモニアの体積計算における「三分の一」の意味は、水素原子のモル数を基準にしているからです。アンモニア1モルに対して水素原子は3モル含まれており、その割合を反映させるために「三分の一」が使われます。このように、モル数や分子の構造を理解することで、体積の計算方法が明確になります。
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