物質環境科学の通信指導課題
そろそろ放大の課題をやっつけないと。
まずは、物質環境科学かな。
物質環境科学('09) 平成22年度第1学期通信指導
問1 次のミクロあるいはマクロの物体の状態を構成する力は何か？
語群(共有結合、イオン結合、配位結合、金属結合、水素結合、ファンデルワールス力)
塩化ナトリウム(食塩)結晶、氷、DNA二重らせん、水分子、ガラス窓に取り付いた小さな虫、ヘモグロビン中の鉄原子とヘム、水素分子、銅線
問2 バイオマス有効活用の一例として、ガス化(スチームリフォーミング)による水素製造がある。次の設問に答えよ。
問2−1 バイオマスをメタノール(CH3OH)と仮定した場合、次の1〜4のうち、スチームリフォーミングによる水素製造の反応式、およびエンタルピー変化の記述で正しいものを選べ。
1)CH3OH+H2O -> CH2+3H2 (ΔH=49kJ/mol、発熱)
2)CH3OH+H2O -> CH2+3H2 (ΔH=49kJ/mol、吸熱)
3)CH3OH -> CO+2H2 (ΔH=90kJ/mol、発熱)
4)CH3OH -> CO+2H2 (ΔH=90kJ/mol、吸熱)
問2-2 メタノールを直接燃焼する場合と、スチームリフォーミングによって得た水素を燃焼する場合の燃焼熱を、各々計算せよ。どちらが、どの程度大きいか概算せよ。
問2-3 これまでの経緯を踏まえ、次の1〜3の文のうち、正しい記述はどれか。
1)メタノールよりも水素の発熱が大きいので、どんな場合でも、メタノールを直接燃やさず、水素に変換してから燃焼させるべきだ。
2)メタノールのスチームリフォーミングが吸熱反応であり、その分を差し引くと、水素に変えても、熱収支は同じことになる。
3)メタノールのスチームリフォーミング反応を、他のプロセスで不要になった廃熱を利用しておこなうことができれば、水素に変換することに意義がある。
問2-4 バイオマスをガス化する場合の意義を、燃焼に使う場合と、燃料電池に使う場合についてコメントせよ(400字以内)
問3 植物の色は、各種のアントシアニジンが糖と結合したものである。そのアントシアニジンの骨格の平均的な分子量は300程度である。ここに、ある植物の色素1M(mol/L)水溶液1mLがある。この溶液の色は赤だったとする。
問3-1 この原液1mL中には、何個のアントシアニジン分子があるか。
問3-2 この原液から0.1mLを吸い取り、容器2に移し、0.9mLの純粋を加えてよく攪拌させた。この溶液の濃度はいくらか。
問3-3 前記のような手続きを6回繰り返して希釈した溶液は、目で見る限り透明になった。この液体は原液の濃度に対してどの程度になっているか。ppm、ppbなどの単位で答えよ。
問3-4 無色透明になった前記の溶液には、もうアントシアニジンは含まれていないと考えてよいか。
