STEP 1：物質量とモル濃度
モル質量40 g/molの溶質を4 g含む溶液が250 mLあるとき。
① molへ：4÷40＝0.10 mol
② Lへ：250 mL＝0.250 L
③ 割る：0.10÷0.250＝0.40 mol/L
4÷250ではg/mLになります。答えの数字が出ても、単位が合うか確認します。
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甲種の物理化学と全類比較｜計算を条件から整理する学習ガイド
甲種の学習を、単位・反応式・平衡・全6類の比較で整理。段階別の計算例、間違いの直し方、直前チェック付き。
式を選ぶ前に、条件を整理しよう。
甲種は法令15問・物理化学10問・性質消火20問の45問、150分です。このページでは計算の入口と、全6類を横断する見方を整理します。試験範囲すべてをこの1ページで網羅するものではありません。
計算例から始める →計算の手順を固定する
- 条件：温度一定・体積一定・完全反応などを読む。
- 単位：mLをL、kgをgなど、使う式に合わせる。
- 関係式：物質量・熱収支・状態式のどれを使うか決める。
- 検算：増減の向きと単位、桁が妥当か確かめる。
段階別の計算例
STEP 2：熱量を質量・比熱・温度差に分ける
質量500 g、比熱0.8 J/(g・K)の物体を20 K昇温する。相変化や熱損失は無視。
Q＝mcΔT＝500×0.8×20＝8,000 J＝8 kJ。温度差はKでも℃でも数値は同じですが、気体の状態式では絶対温度Kを使います。
STEP 3：状態式で物質量を出してから質量へ
理想気体が100 kPa・300 Kで49.8 L。R＝8.3 kPa・L/(mol・K)、モル質量32 g/mol。
n＝PV/(RT)＝100×49.8÷(8.3×300)＝2 mol。
m＝nM＝2×32＝64 g。
体積のLと気体定数のLを合わせます。Pa・m³を使うときは一式で単位をそろえます。
STEP 4：余る物質を反応係数から判断する
2H₂＋O₂→2H₂O。H₂が3 mol、O₂が2 molある場合。
H₂ 3 molが使うO₂は1.5 mol。水素が先に尽き、酸素は2−1.5＝0.5 mol余ります。
初期量の大小ではなく、各物質量を反応係数で割って比較します。これは紙上の計算例です。
取り違えやすい3組
| 考えること | 整理の軸 | 誤答の直し方 |
|---|---|---|
| 反応速度 | 濃度の倍率に反応次数を適用する | 係数から必ず次数が決まると考えない |
| 化学平衡 | 温度・圧縮・濃度変化で方向を判断 | 触媒は平衡定数を変えるものではない |
| 反応熱 | 反応量とエンタルピーの符号を分ける | 系の変化量と放出熱量の大きさを区別する |
全6類を一枚の表で整理
| 類 | 性質 | 確認する着眼点 |
|---|---|---|
| 第1類 | 酸化性固体 | 可燃物との混触、物品ごとの水への反応の例外 |
| 第2類 | 可燃性固体 | 硫黄・赤りん・金属粉の違い |
| 第3類 | 自然発火性物質及び禁水性物質 | 空気と水への反応を別々に確認 |
| 第4類 | 引火性液体 | 引火点・蒸気・水溶性・分類 |
| 第5類 | 自己反応性物質 | 外部酸素に依存しない反応、熱や刺激 |
| 第6類 | 酸化性液体 | 可燃物との混触、酸化性と腐食性 |
類の特徴だけで個別物品の消火方法を一律に決めません。代表的な性質と例外をセットで確認します。
答えを隠して確認
この確認は学習記録には加算されません。
触媒と温度変化では、平衡定数への影響は同じ？
違います。触媒は同じ温度の平衡定数を変えません。温度変化は平衡定数に影響します。
反応式の係数と気体の体積比が対応する条件は？
理想気体として、同温・同圧で比較することです。違う条件の体積をそのまま係数比に置き換えません。
第1類と第6類の共通点と違いは？
酸化性が共通点です。第1類は酸化性固体、第6類は酸化性液体。物品ごとの性質をさらに確認します。
模試の後は、間違いを分類する
- 単位の間違い：式へ入れる前の変換をメモする。
- 条件の読み落とし：温度一定などを囲む。
- 知識の取り違え：似た物品・用語を2列で比べる。
- 時間不足：まず科目別演習で解法を確かめ、通し模試で配分を試す。