以下のガラス器具のうち、溶質を溶媒に溶かして正確に一定の液量の溶液を調製するために用いられるのはどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

選択肢 1 はホールピペットです。
「溶質を溶媒に溶かして」調製するために用いられる器具ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 はメスフラスコです。
妥当な記述です。

選択肢 3 ～ 5 ですが
それぞれメスシリンダー、有栓メスシリンダー、メートグラスです。正確な秤量用ではありません。

以上より、正解は 2 です。

日本薬局方アスピリンの逆滴定による定量法で使用する標準液で、ファクターの値が必要なのはどれか。1つ選べ。

1. 0.1mol/Lエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム液
2. 0.1mol/L硝酸銀液
3. 0.5mol/L水酸化ナトリウム液
4. 0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム液
5. 0.25mol/L硫酸

　解 説　　　　　

「逆滴定」とあるため、アスピリンをいったん過剰の塩基と反応させた後、酸で滴定すると読み取ることができます。酸の標準液だから、塩酸や硫酸と考えれます。選択肢から 0.25 mol/L 硫酸と判断できるのではないでしょうか。

以上より、正解は 5 です。

次の原子のうち、核スピンをもたない(核スピン量子数＝0)のはどれか。1つ選べ。

1. ¹H
2. ¹²C
3. ¹³C
4. ¹⁴N
5. ¹⁵N

　解 説　　　　　

陽子数・中性子数が共に偶数の核は、核スピンが０になります。

各原子の左上についている小さな数字は質量数と呼ばれ、陽子数＋中性子数を示します。また、各原子の陽子数＝原子番号です。

¹H ・・・ 陽子数１、中性子数０
¹²C・・・ 陽子数６、中性子数６
¹³C・・・ 陽子数６、中性子数７
¹⁴N・・・ 陽子数７、中性子数７
¹⁵N・・・ 陽子数７、中性子数８

とわかります。従って、核スピンが 0 であるのは、¹²C です。

ちなみにですが
NMR の原理が核スピンに基づき、炭素原子について ¹³C-NMR が用いられることは基礎知識です。そこから ¹²C は NMR で使われていない → 核スピンが 0 だからではないか、という推測をしてもよいかと考えられます。

以上より、正解は 2 です。

元素の原子量をH＝1.0079、C＝12.0107、O＝15.9994、Pb＝207.2とするとき、酢酸鉛(Ⅱ)の式量の有効数字の桁数として正しいのはどれか。1つ選べ。

1. 3
2. 4
3. 5
4. 6
5. 7

　解 説　　　　　

酢酸鉛（Ⅱ）は Pb(CH3COOH)₂ です。

元素の原子量について、有効数字の桁数は
H が 5 桁、C が 6 桁、O が 6 桁、Pb が４桁です。

式量は、各元素の原子量を足し合わせて出すので、「最も小さい桁数」が有効数字の桁数となります。つまり「４桁」です。

以上より、正解は 2 です。

類題 103-5

混合物中の一つの成分の化学ポテンシャルは、圧力と温度が一定の条件下、混合物中にその成分を1mol加えたときの、系全体の(　　)の変化量として定義される。(　　)にあてはまる熱力学量はどれか。1つ選べ。

1. 内部エネルギー
2. エンタルピー
3. エントロピー
4. ギブズエネルギー
5. ヘルムホルツエネルギー

　解 説　　　　　

化学ポテンシャルとは、混合物が関与する際の、各物質の「部分モルギブスエネルギー」です。これを特に「化学ポテンシャル」と呼び、μ でよく表されます。従って、□ にあてはまる熱力学量は「ギブスエネルギー」です。

そもそもギブスエネルギーとは、G = H -TS で定義する物理量です。エンタルピー H、エントロピー S を扱う上で導入される物理量の一つです。そして、混合物が関与する系の自発性を考える際に、全ギブスエネルギーに対する各物質の寄与が必要となるため、部分ギブスエネルギーを考えます。この部分ギブスエネルギーが、化学的には特に重要な意味を持つため、「化学ポテンシャル」という別名を持って用いられます。

ちなみに
化学ポテンシャルについて重要な関係式が (dμ/dT)p = -S です。圧力 p が一定の定圧条件において、μ を T で微分すると、ーS　となる　という式です。

以上より、正解は 4 です。