平均分子量の求め方を徹底解説!空気28.8の謎から高分子の計算法まで

平均分子量の求め方を徹底解説!空気28.8の謎から高分子の計算法まで

平均分子量の求め方を徹底解説!空気28.8の謎から高分子の計算法までにまつわる役立つ知識を詳しく紐解きます。

Q1:体積パーセント(vol%)ではなく「質量パーセント(wt%)」が与えられた場合、平均分子量はどう求めますか?
A1:質量パーセントの場合はそのまま分子量に掛けてはいけません。全体の質量を仮に100gと仮定し、各成分の質量(g)をそれぞれの分子量で割って「物質量(mol)」を求めます。その後、「全体の質量(100g)÷ 合計の物質量(mol)」を計算することで平均分子量が導き出せます。この変換手順は私立大や2次試験で極めて頻出です。

Q2:共通テストで混合気体の平均分子量を最速で検算するテクニックはありますか?
A2:算出した平均分子量が「最も軽い成分の分子量」と「最も重い成分の分子量」の間に必ず収まっているかを確認してください。例えば窒素(28)と酸素(32)の混合気体なら、絶対に28より小さくならず、32より大きくなることもありません。さらに、存在比率が多い方の成分に近い値になっているか(窒素80%なら28寄りの28.8)を見るだけで、初歩的な立式ミスを瞬時に排除できます。

Q3:高分子化合物の数平均分子量と重量平均分子量は、どちらを優先して覚えるべきですか?
A3:高校化学および大学入学共通テストの範囲内であれば、「数平均分子量」を前提にしておけば問題ありません。高校教科書で登場する浸透圧法(ファントホッフの法則 $\Pi = cRT$)から逆算される分子量はすべて数平均分子量です。ただし、難関国公立大学の二次試験や工業化学系の小論文を受験する場合は、高分子の物性を測る尺度として重量平均分子量との違いが論述問題で問われることがあります。

佐々木 一輝
著者

佐々木 一輝

Webメディアでの編集・執筆歴10年。読者の好奇心を刺激するストーリー作りを心がけています。