99-1~99-5 解説一覧




問1

塩化ナトリウム結晶中で働く相互作用にうち
主要なものはどれか。1つ選べ。


1 ロンドン(分散)力 2 水素結合 
3 静電相互作用 
4 疎水性相互作用 5 双極子-双極子相互作用



選択肢 1 ですが
ロンドン(分散)力とは
無極性分子において、電子分布の揺らぎに伴う
一時的な電気双極子間の相互作用により生じる力です。


塩化ナトリウムは、異なる原子同士による分子で
分子の形に対称性も見られず
無極性分子ではありません。


よって、選択肢 1 は誤りです。



選択肢 2 ですが
水素結合とは
特に強い双極子相互作用のことです。
O-H や、N-H における H と
他の分子における N や O や ハロゲンとの
相互作用のことです。
塩化ナトリウム結晶には、水素結合は働いていません。


よって、選択肢 2 は誤りです。



選択肢 3 ですが
静電相互作用とは
電場あるいは磁場から電荷が力を受けるような相互作用のことです。

例としては、イオン結合における 
Na+ と Cl- の相互作用が挙げられます。


選択肢 3 は正しいです。



選択肢 4 ですが
疎水性相互作用とは
疎水性化合物同士や、分子における疎水性領域が
水中に存在する時に周囲の水分子からはじかれた結果
集合体を形成するような相互作用のことです。
弱い結合の代表の1つです。

水中に油を垂らすと
油同士が集まろうとするのが例として挙げられます。


塩化ナトリウムは塩であり、親水性分子です。
そのため、疎水性相互作用は主要ではないと考えられます。


よって、選択肢 4 は誤りです。



選択肢 5 ですが
双極子-双極子相互作用とは
2つの分子間において働く力であり
分極している分子(双極子)間において生じるものです。

例としては
H(δ+)-Cl(δ-) H(δ+)-Cl(δ-)間の
相互作用が挙げられます。


塩化ナトリウム結晶では分子を構成する原子の
電気陰性度の差が大きく、分極ではなく電離して
それぞれの原子はイオン化しています。


そのため、双極子-双極子相互作用は
主要ではないと考えられます。


よって、選択肢 5 は誤りです。



以上より、
正解は 3 です。



参考)
(化学結合のなりたち へ)

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問2

下図は、ある反応の平衡定数 K の自然対数を
絶対温度 T (K) の逆数に対してプロットしたものである。


直線の傾きが示す熱力学的パラメータはどれか。
1つ選べ。


1   活性化エネルギー 2 遷移状態エネルギー   3 内部エネルギー変化   
4 標準反応エントロピー変化  5 標準反応エンタルピー変化 


横軸に 1/T 、縦軸に ln K をとったグラフは
van’t hoff 式 のグラフです。

van’t hoff 式 とは


で表される式です。

つまり、傾きが表すのは
ΔH0 つまり、標準反応エンタルピー変化です。


よって、正解は 5 です。



参考)
自由エネルギーと平衡定数の温度依存性-van’t Hoffの式-






問3

懸濁液における粒子の沈降速度と
比例関係にあるものはどれか。1つ選べ。
ただし、粒子は球状であり
ストークスの法則が成り立つものとする。


1 分散媒の密度 2 粒子の密度 3 分散媒の粘度
4 粒子の半径 
5 粒子の半径の2乗



ストークスの法則とは




※ρは、固体の密度です。
ρ0は、液体の密度です。


※ηは、溶液の粘度です。
ネバネバした液体ほど、沈降は遅いイメージです。


※ g は、重力加速度です。
定数です。


※ dは粒子の直径です。
2乗に比例します。
粒子が大きいほど速く沈むイメージです。



式より、沈降速度は粒子の半径の2乗に比例します。

※ 直径ではないのか、と思うかもしれませんが
直径= 2 × 半径 なので
直径の2乗に比例するのであれば
半径の2乗にも比例するということになります。


よって、正解は 5 です。



参考)
(沈降現象)






問4 「0.0120」で表される数値について
有効数字の桁数はどれか。1つ選べ。


1 1桁 2 2桁 
3 3桁 4 4桁 5 5桁



有効数字の桁数は
「左から数字を見ていって、0じゃない所が1桁目」
です。


0.0 
1 20
本問では、上に赤く示したように
1が、1桁目です。
そして、最後の0までなので
有効数字3桁です。


よって、
正解は 3 です。


ちなみに、この数字(0.0120)は
「0.01195以上、0.01205未満」の範囲を表しています。



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問5 次の測定法のうち
最もエネルギーが低い電磁波を用いるのはどれか。
1つ選べ。


1 赤外吸収スペクトル法 
2 核磁気共鳴スペクトル測定法
3 X線回折測定法 4 紫外可視吸光度測定法 5 蛍光光度法



電磁波のエネルギーは
波長の長さと反比例します。

つまり、波長が一番長い電磁波を用いた測定法が

最もエネルギーが低い電磁波を用いる測定法といえます。



代表的な電磁波を、波長が短い方から並べると
γ線、X線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波、ラジオ波 です。



選択肢の測定法で用いられている電磁波は

1 赤外線
2 ラジオ波
3 X線
4 紫外線、可視光線
5 X線

です。


波長が一番長いのは、2のラジオ波です。
よって、正解は 2 です。



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