【化学】単位を覚えて計算問題をマスター!!化学計算のコツとは?

太田校・

こんにちは!

逆転合格専門個別指導塾 武田塾太田校のO・Tです。

 

僕は高校生当時、理系学部を志望していたので理系のクラスにいたのですが

決して「理系科目が得意だったから」ではありませんでした。

数学はまだできている方でしたが、理科、特に化学は計算問題を中心に苦手でした…。

化学 計算問題 単位

 

※イメージ図

 

化学の計算は桁や出てくる数字が多いので、公式を覚えても

"今、何を計算しているのか"がわからなくなってしまっていたんですよね…。

 

ですが、化学の計算で「あること」に気を付けながら計算をしたら

スラスラと問題を解けるようになったのです!

化学 計算問題 単位

今回は、そんな化学計算のコツについてお話していこうと思います!

 

そもそも化学は初めのほうでつまづきやすい科目!

まず、一口に「化学」と言っても色々な分野がありますよね。

原子・分子、電池・電気分解、無機化学、有機化学など…

化学 計算問題 単位

 

この中で最初に大きく立ちはだかる壁として物質量(mol)という分野があります。

比較的序盤の方で習う分野ですが、皆さんの中にも

物質量の計算の辺りから内容が良く分からなくなってきた…

という人は多いのではないでしょうか?(かく言う僕もそうでした…)

 

物質量は高校化学で初めて登場する考え方なので、なかなか馴染みがない上に

それに合わせて溶液の濃度についての考え方(モル濃度)も登場するので

どれがどういう意味のものなのかという整理がつきにくい部分です。

その結果、良くわからないまま次の単元に進んでしまう

ということに繋がってしまうのです。

 

では、どういったことに気を付けて計算すればよいのでしょうか?

 

化学計算で重要なのは「単位」!

正解は、ズバリ"単位"です!

「え?単位に気を付けるだけ?」と皆さん思うかもしれませんが、実はかなり重要です!

 

一度、物質量の分野で頻出なものを単位と一緒に見ていきましょう。([]内が単位です。)

・物質量[mol]

・アボガドロ定数 6.0×10^23[個/mol]

・モル質量[g/mol]

・モル濃度[mol/L]

・密度[g/L]もしくは[g/cm^3] (1L=1000cm^3)

単位は基本的に「1"右側"あたりの"左側"の量」という形で表されています。

なので、モル質量[g/mol]は"1molあたりの質量"のことを意味し

モル濃度[mol/L]は"1Lあたりの物質量"のことを意味しています。

ここまでは皆さん大丈夫ですか?

 

ここでポイントとなるのが

単位は計算の中で文字のように扱える!

ということです。

 

どういうことか説明するために、例として速さ[m/s]について考えてみます。

「速さ10m/sの車が5秒間に進む距離」を求めてみると、10[m/s]×5[s]=50[m]

とても簡単な式ですが、この計算の中で単位がどのように変化しているのか見てみましょう。

単位に着目したいので数値を省略すると

m/s × s = m 

掛け算をしたときに秒[s]の文字が消えて距離[m]が残っていることが分かりますね!

 

つまり、求めたいものの単位と同じ形になるように立式すればよい

ということになります!

 

例題: 2.0mol/LのNaCl溶液200mLに含まれるNaClの物質量はいくらか?

求めたいものは物質量[mol]なので、モル濃度[mol/L]のLが消えれば大丈夫そうですね!

溶液の体積と掛け算したいところですが、単位を合わせないといけないので200mL=0.2L

よって、 2.0[mol/L]×0.2[L]=0.4[mol] となります。

 

このように、式に用いる値の単位をしっかり把握していれば複雑な計算の中でも、

この式は何を求めているのかが一目でわかるようになります。

また、計算結果の単位が求めたいものとは別のものになっていれば

式の立て方が間違っていた、ということにもすぐに気づけるので

その式で求めたいものが本当に求められたかどうか

というのもわかりやすくなるのです!

 


 

化学に限らず、物理や生物など理科全般において単位はとても重要なものです。

今回のお話で、そのことを少しでも理解してもらえたかなと思います。

もちろん実際の試験問題では、例に出したような簡単な問題はなかなか出てきませんが

どんな難しい問題でも根底にある考え方は変わりません。

試験や模試の時に頭の片隅で少しでも思い出してもらえれば、と思います!

 

【関連動画】
化学の理論・無機・有機は同時進行? それとも1単元ずつ完璧に!?|受験相談SOS vol.246

 

 

ところで武田塾太田校ってどんな塾なの?

IMG_1536

武田塾太田校は,なんと授業をしない塾です。
塾なのに授業をしないって意味がわからないですよね?

でも授業をしないのには、れっきとした理由があるのです。
以下の記事で武田塾太田校のご紹介をさせていただいてますので、よかったら読んでみてください!
参考記事:群馬県太田市の個別指導塾【武田塾】太田校ってどんな塾なの?

 

 

 

逆転合格専門個別指導塾の武田塾太田校

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