| Ｄ０３ 計算問題 この問題の努力目標 理解する 技術士試験の問題からは必要最小限の引用にとどめる。（問題）が記されている部分はその引用である。 問題および解答は日本技術士会のホームページより必要に応じて入手してください。 技術士第一次試験の問題 問題番号が赤字のものは、ボーナス問題 Ｈ２７年 Ⅰ－４－２ H２７年 Ⅰ－４－３ H２６年 Ⅰ－４－２ Ｈ２７年 Ⅰ－４－３ 正答： ⑤ （解答） 原子量とは、原子がアボガドロ数６．０２×１０２３個集まった時の質量（ｇ）である。この数の原子が集まればアルミニウムならば２７．０ｇ、銅ならば６３．５ｇである。ａｔ％はａｔｏｍ％の略で、合金中に含まれる原子数の％を意味している。従って アルミニウム（ａｔ％）：銅（ａｔ％） ＝アルミニウム（ｗｔ％）／アルミニウムの原子量：銅（ｗｔ％）／銅の原子量 ＝９６．０／２７．０：４．００／６３．５ ＝３．５５５５５：０．０６２９９ ＝９８．２６：１．７４ （参考） ジュラルミン（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ） 合金を構成するアルミニウム以外の金属の割合は以下の通りである。
Ｈ２７年 Ⅰ－４－２ 正答： ③ (解答） 原子の持つ酸化数をＨ＝＋１、Ｏ＝－２として計算する。酸化数とは原子の周りの電子の過不足を表す指標である。例えば、水（Ｈ２Ｏ）であれば、Ｈが２個（２×（＋１））、Ｏが１個（１×（－２））であるから、Ｈ２Ｏ分子としては、２×（＋１）＋１×（－２）＝０となり、電気的に中和されている計算となる。酸化とは電子が持って行かれること、プラスのチャージが増えることをいう。従って、酸化が進むほど酸化数の値は大きくなっていく。 そこで問題に戻って、求めたい原子の酸化数を？として計算する。 ① ＨＮＯ３ １×（＋１）＋？＋３×（－２）＝０ ？＝＋５ ② Ｃｒ２Ｏ７２－ ２×？＋７×（－２）＝－２ ？＝＋６ ③ ＭｎＯ４－ ？＋４×（－２）＝－１ ？＝＋７ ④ ＮＯ２ ？＋２×（－２）＝０ ？＝＋４ ⑤ Ｈ２ＳＯ４ ２×（＋１）＋？＋４×（－２）＝０ ？＝＋６ Ｈ２６年 Ⅰ－４－２ 正答： ② （解答） これは濃度の定義を問う問題です。 １容量モル濃度（モル／リットル）ならば溶液１リットル中に含まれる溶質の物質量が１モルということです。 具体的には、砂糖（Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１、ＭＷ＝３４２）１モルは３４２ｇ、これを水を加えて溶かし１リットルの溶液にすると１容量モル濃度の溶液が調整できます。今の場合、砂糖が溶質、水が溶媒です。 ②は、砂糖１モルに水１リットルを加えますから、溶液の濃度は１容量モル濃度以下となります。（砂糖１モル＋水１リットル＞１リットル） 以下に種々の溶液濃度の作り方を示しています。 １質量モル濃度の砂糖水を調整するためには、砂糖３４２ｇをビーカーに入れ、そこに水１０００ｇを加えて溶かす。 １容量モル濃度の砂糖水１リットルを調整するためには、砂糖３４２ｇをビーカーに入れ、そこに水を加えて１リットルとする。 １０質量パーセント濃度の砂糖水１ｋｇを調整するためには、砂糖１００ｇをビーカーに入れ、９００ｇの水を加えて溶かす。 ０．０１モル分率の砂糖水を調整するためには、砂糖３４．２ｇをビーカーに入れ、１７８．２ｇの水を加えて溶かす。 砂糖のモル数＝３４．２ｇ／３４２ｇ＝０．１０モル。水のモル数＝１７８．２ｇ／１８ｇ＝９．９０モル。 砂糖のモル分率＝０．１０／（０．１０＋９．９０）＝１モル％ １ｐｐｍの砂糖水を調整するためには、砂糖１ｍｇを１リットルのメスフラスコに入れ、水を加えて溶かし、全量が１リットルになるようにする。 １ｗｔ－ｐｐｍである。 問題一覧表へ戻る |