空気より重い気体（密度が大きい気体）を選ぶ問題を解く方法｜受験化学の疑問を解決して難関大学に合格！

今回の記事では空気より重い気体（密度が大きい気体）を
選ぶ問題を解く方法について解説します。

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1 空気より重い気体（密度が大きい気体）の考え方
2 密度が大きいもの（空気より重い気体）とは？
3 空気より重い気体（密度が大きい気体）を選ぶ問題を解いてみよう！

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空気より重い気体（密度が大きい気体）の考え方

たとえばこんな問題が出題されたら
あなたならどうやって解きますか？

問題

以下の中から空気よりも密度が大きいもの（空気より重い気体）を選んでください。
前提として常温常圧とします。
・ $C H_{4}$ （メタン）
・ $O_{2}$ （酸素）
・ $N e$ （ネオン）
・ $N O_{2}$ （二酸化窒素）
・ $C O_{2}$ （二酸化炭素）
・ $F_{2}$ （フッ素）
・ $N_{2}$ （窒素）
・ $C O$ （一酸化炭素）
・ $F_{2}$ （フッ素）
・ $N H_{3}$ （アンモニア）

化学の受験生って
『密度』とか『空気より重い気体』って言葉が大嫌い。
だから『密度』とか『空気より重い気体』って文字を見たら
すごく嫌な気持ちになってしまいます。

でも、今回の記事を読んだら
周りの受験生は『密度』とか『空気より重い気体』という問題を見て
嫌な気持ちになっているのを見ながら
「やったー、めっちゃ簡単な問題が出た！」
って嬉しい気持ちになると思います。

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密度が大きいもの（空気より重い気体）とは？

さっきお見せした問題を解くために
まずは密度とか空気が重い気体とは何なのか？理解しておく必要があります。
空気の場合は必ず1molが22.4Lです。

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たとえば水素（ $H_{2}$ ）は1モルが2g（グラム）です。

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水素1モルが2gなわけですが
では、密度はいくらになるでしょう？

密度の単位はg/L（1リットル当たり何グラムですか？）

水素の場合は
2gを22.4Lで割ることになりますね。
グラム（g）をリットル（L)で割れば単位はg/Lになりますからね。

なので、密度は
水素の密度＝2g÷22.4L＝0.09g/L
となります。

今回出した問題は

問題

です。

空気よりも密度が大きいもの（空気より重い気体）を選ぶ問題です。
簡単にいうと、『空気よりも分子量が大きいものはどれか？』というのと同じことです。

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22.4Lの重さを比べても、1Lの重さを比べても
空気と比べて重いかどうか判断するだけですから
どちらでも答えは同じになります。

だから空気より分子量が大きいものはどれですか？
というふうに読み替えると簡単に問題を解くことができます。

ここは絶対暗記！

・空気の分子量は28.8（29でもOK）

です。

空気の分子量は窒素の分子量（28）よりほんのちょっと大きいくらいですね。

空気ってそのままの話で、
私たちが無意識に吸い込んでいる『空気』のことです。

あなたがアメリカに行っても
フランスに行ってもドイツに行っても
どこに行っても空気の成分はほぼ一定です。

空気の成分

・酸素・・・約21％
・窒素・・・約78％
・アルゴン・・・約1％
・二酸化炭素・・・0.1％にも満たない

となっていて空気って混合物なわけですね。

ただ、厳密性を求めない場合には
酸素が20％で窒素が80％の混合気体として考えることが多いですね。

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空気より重い気体（密度が大きい気体）を選ぶ問題を解いてみよう！

ここまで理解できたら、一緒に問題を解いていきましょう。

問題

今回登場した分子量は全部暗記しておいた方がよいですよ。

問題に登場した分子量は

・ $C H_{4}$ （メタン）・・・16（12＋1×4＝16）
・ $O_{2}$ （酸素）・・・32（16×2＝32）
・ $N e$ （ネオン）・・・20
・ $N O_{2}$ （二酸化窒素）・・・46（14＋16×2＝46））
・ $C O_{2}$ （二酸化炭素）・・・44
・ $F_{2}$ （フッ素）・・・38
・ $N_{2}$ （窒素）・・・28
・ $C O$ （一酸化炭素）・・・28
・ $F_{2}$ （フッ素）・・・38
・ $N H_{3}$ （アンモニア）・・・17