問101-5 解説





問5
pH メーターを用いた pH 測定に
最も関係する物理定数はどれか。
1つ選べ。

1 アボガドロ定数
2 ファラデー定数
3 プランク定数
4 ボルツマン定数
5 リュードベリ定数


pH メータを用いた pH 測定の原理は
「ガラス電極を隔てた溶液間の電位差」
による測定です。

電位差、つまり電気的な概念と
最も関係する物理定数は
ファラデー定数であると考えられます。

よって、正解は 2 です。


ちなみに
アボガドロ定数とは
原子の個数 と mol を対応させる数です。
約 6.0 × 1023 のことです。

「原子の個数を考える時に出てくる数!」です。
(これを含む以下の文中 「 」 の中身は
それぞれの物理定数に関する
大雑把な理解のための表現です。)


ファラデー定数とは
1 F = 96500 C のことです。
電子の物質量あたりの電荷
にあたる定数です。

「電気化学のこと(+とか-とか)を
考える時に出てくる数!」 です。


プランク定数とは
約 6.6 × 10-34 のこと。
光子の持つ、とびとびの(量子的)
エネルギーの値を定義づける
比例定数のことです。

「すごく小さい、量子とかの話で出てくる数!」です。


ボルツマン定数(k)とは
約1.38 × 10-23 ぐらいの数のことです。

統計力学において
状態数とエントロピーを関係づける数です。

また、気体の分子運動を考えた時に
エネルギーと温度の関係において
比例定数として現れます。

「乱雑な運動 を考える時に出てくる数!」です。


リュードベリ定数(R)とは
1.1 × 107(/m) ぐらい。

「吸収スペクトルの式に出てくる数!」です。