気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)
デザイン・サンプリング・原理・過去23回中11回、関連する論点が出題
原理
気体の密度は、分子量に比例する。分子量が約29(空気)より大きい気体・蒸気は空気より重く、小さいものは軽い。
この原理で解ける論点は6個あります。丸暗記ではなく、理屈から答えを導けるようにしておくと、初見の選択肢にも対応できます。
この原理で解ける問題(4問)
令和6年度 第1回(2024年8月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須Sトレンド
有害物質の物性に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)作業環境における粉じん中の遊離けい酸は、石英が大部分である。
- (2)ヒュームの一次粒子は、不規則な形状をしたものよりも球形のものが多い。
- (3)シアン化水素の蒸気密度は、空気より大きい。
- (4)ホルムアルデヒドは、常温・常圧(25℃、1気圧)において気体であり、水に易溶である。
- (5)N,N-ジメチルホルムアミドは、水に任意の割合で溶解する。
正答 (3)
シアン化水素(HCN)の分子量は 27 で、空気の平均分子量(約 29)より小さいので、蒸気密度は空気より小さくなります。選択肢3は誤りです。
気体の密度は分子量で比べます。令和5年度第2回では、同じく分子量の小さいフッ化水素が出題されています。
この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です(学習の優先度:最高)。
理由:下記の通り、正答の選択肢の論点は、直近の回に集中して出題されています(トレンド)。通算の回数以上に、次も出やすいので、最優先で押さえるべきだからです。
原理から解く:気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)(過去23回中11回出題)
この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。
出題頻度
この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です(同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点(同じ事実のまとまり)の出題回数です)。
- (1)正しい記述:全23回中5回出題(出題確率22%)/同じ記述の出題:1回論点「石英は、遊離けい酸である。」
- (2)正しい記述:全23回中3回出題(出題確率13%)/同じ記述の出題:1回論点「ヒュームの一次粒子は、不規則な形状をしたものよりも球形のものが多い」
- (3)誤った記述正答(直近のトレンド):全23回中3回出題(出題確率13%)/同じ記述の出題:1回論点「トルエンの蒸気密度は、空気より大きい。」原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」:全23回中11回出題
- (4)正しい記述初見:全23回中1回出題(出題確率4%)論点「ホルムアルデヒドは、常温・常圧(25℃、1気圧)において気体であり、水に易溶である」
- (5)正しい記述:全23回中2回出題(出題確率9%)/同じ記述の出題:1回論点「アセトンと水は、互いに任意の割合で溶解する。」
空気の平均分子量(約29)と比べる。多くの有機溶剤は重く床付近にたまる。フッ化水素(20)やシアン化水素(27)は軽い。
なぜ?同じ温度・圧力なら気体の密度は分子量に比例する。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和6年度 第1回・2024年8月実施)
令和5年度 第2回(2024年2月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須A原理で解く
有害物質の物性に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)石英は、遊離けい酸である。
- (2)フッ化水素の気体の密度は、空気より大きい。
- (3)コールタールは、常温・常圧で液体である。
- (4)正長石は、遊離けい酸ではない。
- (5)アセトンは、n-ヘキサンよりも極性が高い。
正答 (2)
フッ化水素の分子量は約 20 で、空気の平均分子量(約 29)より小さいので、気体の密度は空気より小さくなります。選択肢2は誤りです。
気体の密度は分子量に比例します。分子量が29より小さい気体(フッ化水素、アンモニア、メタンなど)は空気より軽く、大きい気体(硫化水素、塩素、多くの有機溶剤の蒸気など)は空気より重くなります。
この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です(学習の優先度:高)。
理由:初見の選択肢ですが、原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」(過去23回中11回出題)を理解していれば、解けます。
原理から解く:気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)(過去23回中11回出題)
この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。
出題頻度
この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です(同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点(同じ事実のまとまり)の出題回数です)。
- (1)正しい記述:全23回中5回出題(出題確率22%)/同じ記述の出題:4回論点「石英は、遊離けい酸である。」
- (2)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中1回出題(出題確率4%)論点「フッ化水素の気体の密度は、空気より大きい。(誤りの記述)」原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」:全23回中11回出題
- (3)正しい記述:全23回中7回出題(出題確率30%)/同じ記述の出題:4回論点「コールタールは、常温・常圧で液体である。」
- (4)正しい記述:全23回中3回出題(出題確率13%)論点「正長石は、遊離けい酸ではない。」
- (5)正しい記述:全23回中5回出題(出題確率22%)/同じ記述の出題:3回論点「アセトンは、n-ヘキサンよりも極性が高い。」
空気の平均分子量(約29)と比べる。多くの有機溶剤は重く床付近にたまる。フッ化水素(20)やシアン化水素(27)は軽い。
なぜ?同じ温度・圧力なら気体の密度は分子量に比例する。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和5年度 第2回・2024年2月実施)
令和2年度 第2回(2021年2月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須A原理で解く
有害物質の物性等に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)金属の蒸気は、空気中で冷却され、酸化物などの微細な粒子になる。
- (2)固体が液体を経ずに、直接気体になることを昇華という。
- (3)粉じん粒子の空気力学相当径とは、その粒子と同じ終末沈降速度をもつ密度 1 g・cm⁻³ の球形粒子の直径である。
- (4)有機溶剤の蒸気は、密度が空気より小さいため、室内では天井付近の上層に滞留しやすい。
- (5)アルコール系の有機溶剤は、一般に極性が大きい。
正答 (4)
有機溶剤の蒸気は、ほとんどが空気より分子量が大きく、密度が空気より大きいので、床に近い低いところにたまりやすくなります。「天井付近の上層に滞留しやすい」とする選択肢4は誤りです。
有機溶剤の局所排気で下方吸引型のフードが有効なことが多いのも、蒸気が下にたまりやすいためです。
この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です(学習の優先度:高)。
理由:初見の選択肢ですが、原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」(過去23回中11回出題)を理解していれば、解けます。
原理から解く:気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)(過去23回中11回出題)
この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。
出題頻度
この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です(同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点(同じ事実のまとまり)の出題回数です)。
- (1)正しい記述:全23回中5回出題(出題確率22%)論点「金属蒸気は、空気中で冷却され、酸化物の微細な粒子となる。」
- (2)正しい記述:全23回中2回出題(出題確率9%)論点「固体が液体を経ずに直接、気体になることを昇華という。」
- (3)正しい記述:全23回中3回出題(出題確率13%)論点「粉じん粒子の空気力学相当径とは、その粒子と同じ終末沈降速度をもつ密度 1 g・cm⁻³ の球形粒子の直径である」
- (4)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中1回出題(出題確率4%)論点「有機溶剤の蒸気は、密度が空気より小さいため、室内では天井付近の上層に滞留しやすい(誤りの記述)」原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」:全23回中11回出題
- (5)正しい記述:全23回中8回出題(出題確率35%)/同じ記述の出題:1回論点「アルコール系の有機溶剤は、一般に極性が大きい。」
空気の平均分子量(約29)と比べる。多くの有機溶剤は重く床付近にたまる。フッ化水素(20)やシアン化水素(27)は軽い。
なぜ?同じ温度・圧力なら気体の密度は分子量に比例する。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和2年度 第2回・2021年2月実施)
平成27年度 第1回(2015年8月実施)
デザイン・サンプリング
得点必須A原理で解く
有害物質の物性に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)金属水銀は、常温・常圧で液体である。
- (2)混合有機溶剤の蒸気の成分比は、一般に液相での成分比とは異なる。
- (3)昇華性を有する化学物質は、環境空気中に気体及び粒子の状態で共存することがある。
- (4)一般に、有機溶剤の蒸気は、同一体積の空気より軽い。
- (5)メタノールは、ベンゼンより極性が大きい。
正答 (4)
有機溶剤の蒸気は、ほとんどが空気より分子量が大きく、同じ体積の空気より重くなります。「軽い」とする選択肢4は誤りです。
この問題は、試験本番では得点しなければならない問題です(学習の優先度:高)。
理由:初見の選択肢ですが、原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」(過去23回中11回出題)を理解していれば、解けます。
原理から解く:気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)(過去23回中11回出題)
この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。
出題頻度
この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です(同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点(同じ事実のまとまり)の出題回数です)。
- (1)正しい記述初見:全23回中1回出題(出題確率4%)論点「金属水銀は、常温・常圧で液体である。」
- (2)正しい記述:全23回中6回出題(出題確率26%)/同じ記述の出題:1回論点「混合有機溶剤の蒸気の成分比は、一般に液相での成分比とは異なる。」
- (3)正しい記述初見:全23回中1回出題(出題確率4%)論点「昇華性を有する化学物質は、環境空気中に気体及び粒子の状態で共存することがある」
- (4)誤った記述正答(原理から解ける):全23回中1回出題(出題確率4%)論点「一般に、有機溶剤の蒸気は、同一体積の空気より軽い。(誤りの記述)」原理「気体の密度は分子量で決まる(空気は約29)」:全23回中11回出題
- (5)正しい記述:全23回中2回出題(出題確率9%)論点「メタノールは、ベンゼンより極性が大きい。」
空気の平均分子量(約29)と比べる。多くの有機溶剤は重く床付近にたまる。フッ化水素(20)やシアン化水素(27)は軽い。
なぜ?同じ温度・圧力なら気体の密度は分子量に比例する。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(平成27年度 第1回・2015年8月実施)