(1) カルシウム原子の平均の質量が炭素12($^{12}C$)原子の質量の3.3倍であるとき、カルシウムの原子量を求める。 (2) 銅(Cu)の結晶において、体積が4.8 x $10^{-23}$ $cm^3$ の中に4個のCu原子が含まれている。銅の結晶の密度は8.9 g/$cm^3$であるとき、Cu原子1個の質量とCuの原子量を計算する。

応用数学化学原子量密度計算
2025/8/7

1. 問題の内容

(1) カルシウム原子の平均の質量が炭素12(12C^{12}C)原子の質量の3.3倍であるとき、カルシウムの原子量を求める。
(2) 銅(Cu)の結晶において、体積が4.8 x 102310^{-23} cm3cm^3 の中に4個のCu原子が含まれている。銅の結晶の密度は8.9 g/cm3cm^3であるとき、Cu原子1個の質量とCuの原子量を計算する。

2. 解き方の手順

(1)
* 炭素12(12C^{12}C)の原子量は12である。
* カルシウムの原子量は、12C^{12}Cの原子量の3.3倍なので、
12×3.3=39.612 \times 3.3 = 39.6
したがって、カルシウムの原子量は39.6である。
(2)
* まず、体積4.8 x 102310^{-23} cm3cm^3 に含まれる銅の質量を計算する。
密度 = 質量 / 体積 の関係から、
質量 = 密度 x 体積
質量 = 8.9 g/cm3cm^3 x 4.8 x 102310^{-23} cm3cm^3 = 4.272 x 102210^{-22} g
* 次に、Cu原子1個の質量を計算する。体積4.8 x 102310^{-23} cm3cm^3 に4個のCu原子が含まれているので、
Cu原子1個の質量 = (4.272 x 102210^{-22} g) / 4 = 1.068 x 102210^{-22} g
* 最後に、Cuの原子量を計算する。原子量とは、1 mol あたりの質量(g)である。アボガドロ定数(NAN_A) は6.022 x 102310^{23} [/mol]なので、
Cuの原子量 = (1.068 x 102210^{-22} g) x (6.022 x 102310^{23} /mol) = 64.315 g/mol

3. 最終的な答え

(1) カルシウムの原子量: 39.6
(2) Cu原子1個の質量: 1.068 x 102210^{-22} g
Cuの原子量: 64.3

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