💡 ヒント:原子量と同位体

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

同じ元素でも、中性子の数が違う仲間(同位体)が混ざって自然界に存在しています。塩素を例にとると、³⁵Cl(重いほうではないほう、約75.8%)³⁷Cl(重いほう、約24.2%)の2種類が一定の割合で混ざっています。

原子量(化学で習う数字)は「ある元素1原子の平均的な質量」のこと。だから「重さの異なる玉が決まった割合で袋に入っているとき、玉1個の平均重さはどうなる?」という加重平均の問題になります。「重い玉が多ければ平均は重く、軽い玉が多ければ平均は軽く」なります。

✏️ 求めるもの

同位体の質量数存在比から、その元素の原子量を求める。塩素は ³⁵Cl と ³⁷Cl の混合物。比率の和が 100 % になることを使う。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 同位体を整理:塩素なら ³⁵Cl と ³⁷Cl の 2 種類。それぞれの質量数存在比を表に書く
  2. 比率の確認:\(p_{35} + p_{37} = 1\) になっているかチェック
  3. 加重平均の式を立てる:原子量 \(= 35 \times p_{35} + 37 \times p_{37}\)
  4. 結果のスケール感:軽いほうが多ければ 35 寄り、重いほうが多ければ 37 寄り。35〜37 の間に収まるはず
注意

「原子量」は加重平均なので一般に小数になります。一方、個々の同位体の質量数は陽子+中性子の個数なので必ず整数。混同しないこと。比率は % のままだと加重平均にならないので、必ず小数(÷100)に直してから計算する。