mathdiaryのブログ

数学についての覚え書きを雑多にしていきます.

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2012年東京大学入学試験 化学:大問1のIIについて

数学のブログだが、化学についてのメモ。

今日、東京大学の2012年の化学の入試問題を解説する機会があった。問題自体は予備校のサイトなどを参照してもらいたいが、要は化学平衡の問題だった。

問題設定では物質PS-Xが会合を起こし、二量体の(PS-X)2になるというものであった。反応の平衡定数Kも与えられていた。

また、物質PS-Xをトルエン溶媒に溶かしたときの浸透圧がどうなるかについての実験のデータも記述されていた。

小問3において、平衡に達したときの(PS-X)2の物質量の割合は、会合前の1molの物質PS-Xに対してどれくらいかと問われた。自分が納得いかないのは、この問題文の書き方である。よく勉強している人、または東大を目指して自学している人には馬鹿馬鹿しく思われるかもしれないが、とりあえず書く。

上記の実験において」という記述は、小問3の問題文にはなかった。それゆえ、一般の場合として割合を調べようとした。てっきり答えとなる割合が物質PS-Xの初濃度に依存するとは思っていなかったので適当な値(1mol/Lや1.0 x 10^(-5)mol/L)で計算を初めたが、答えが食い違う。

そこで初濃度をCなどとおくと、(PS-X)2の割合がCに依存することが分かった(平衡定数Kの式の分母が濃度の二乗で、分子が一乗なのだから、当然ではあるが)。しかし「上記の実験において」という記述は小問3の問題文にはなかったために、一般の場合だと思い込んでいたので少し悩んだ。そこで解答を見ると、実験の状況設定においての数値計算がなされていた。

半分愚痴ではあると思うが、もう少し言葉が欲しかった。「この実験を踏まえたうえで以下の問いに答えよ」などの一言が欲しかった。もちろん、小問3で実験のデータを使わなかったら、大問の最後まで実験のデータを使わずに終わってしまう状況だったので、そこから判断すれば小問3は実験の状況下で計算するのであろうことは察せられるが、やや不親切ではないかと感じた次第である。終わり。