今日の入試問題から 共有結合性物質の酸化数

こんにちは～　(*^_^*)/

今日は雨が強くて、めっぽう寒かったですね

今回は、こんな問題です。

「濃い亜硫酸ナトリウム水溶液に硫黄を加えて加熱した溶液を冷却すると、チオ硫酸ナトリウム五水和物　の無色透明な結晶が得られる。
　　　　　Na2SO3 ＋ S → Na2S2O3
　この結晶は写真フィルムの定着工程に用いられる。これは未感光のハロゲン化銀にS2O3^2－が作用し、　銀の錯イオンとして溶かし出す作用を利用したものである。
　　　　　AlCl ＋ 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] ＋ NaCl
　Na3[Ag(S2O3)2]における硫黄原子の酸化数はいくつか？」

というものですが、如何ですか？

化合物や多原子イオン(複数の原子からなるイオン)の酸化数は、優先順位に従って、付けていきます。

優先順位が高いのは、まず
　　　　　　アルカリ金属(＋１)，２族元素(＋２)，アルミニウム(＋３)，フッ素(－１)　ですね。
次いで、
　　水素　　　　　　　　　＋１
そして、
　　酸素　　　　　　　　　－２
の順です。

例えば、BaO2　と　PbO2　の酸化数を考えた時、優先順位からバリウムBaは２族元素なので「＋２」、鉛Pbは14族元素なので「＋４」だと分かります。
よって、BaO2の酸素原子の酸化数は「－１」となり、BaO2は過酸化物であることが分かります。
さて、それでは、酢酸CH3-COOHは如何でしょう？
分子式はC2H4O2となり、炭素の酸化数が「０」となります。
しかし、これは間違い
共有結合では、共有結合している２つの原子のウチ、電気陰性度の大きい原子の方に共有電子対が全て奪われたと考えて酸化数を計算します。
電気陰性度は、水素H(2.1)，炭素C(2.5)，硫黄S(2.5)，窒素N(3.0)，酸素(3.5)，フッ素(4.0)のようになっています(ポーリングの値)が、
例えば、
　　　　　　C－H　　であれば　　　　Cの酸化数は「－１」，Hの酸化数は「＋１」
　　　　　　C＝O　　であれば　　　　Cの酸化数は「＋２」，Oの酸化数は「－２」　　となります。
共有結合の価標１本あたり「±１」と覚えておくと良いでしょう。
ですから、シアン化水素HCNのそれぞれの原子の酸化数は、
　　　　　　H－C≡N　　なので　　　Hが「＋１」，Nが「－３」，Cは「－１」と「＋３」の合計の「＋２」です。
ちなみに、
配位結合は、電子供与体(ドナー)が共有電子対を一方的に電子受容体(アクセプター)へ貸し与える結合なので、ドナーの電気陰性度が大きい時は互いに「０」，小さい時には「±２」となります。
例えば、
　　　　　　N→Ag　　　　では　　　NもAgも酸化数は「０」　　　ですが
　　　　　　S→O　　　　では　　　 Sは「＋２」でOは「－２」　　になります。
ですから、テトラアンミン銅(Ⅱ)イオンの場合、Nの酸化数はアンモニアNH3の時と同じ「－３」のままで、銅(Ⅱ)イオンの酸化数も単原子イオンの場合と同じ「＋２」のままです。

さて、本題ですが、
チオ硫酸イオンは、硫酸イオンSO4^2－の酸素原子の１つが硫黄原子と置換した形をしています。
ですから、中心の硫黄原子と端っこの硫黄原子の酸化数は異なります。
中心の硫黄は下図の通り酸素Oにだけ配位結合しているので、酸化数は合計で「＋５」になります。
端っこの硫黄の酸化数は「－１」です。

平均を取れば「＋２」となりますが、単に「硫黄原子の酸化数」と問われれば、「－１と＋５」と答えるべきでしょう。平均を尋ねられたのであれば「＋２」と答えれば良いです。
計算問題では合計の酸化数で考えた方が早いですね。

酸化数の計算は、東京医科歯科大学でも「ビタミンＣ」の炭素の酸化数を求める問題が出題されていました。
共有結合や配位結合における酸化数についても、しっかりと学習しておきましょう。

タグ：優先順位 チオ硫酸ナトリウム C3VX 入試問題 共有結合 錯イオン 酸化数 チオ硫酸イオン チオスルファト錯イオン

いよいよ国立二次試験

こんにちは～　(*^_^*)/

本番に向かう
受験生の皆さんに贈る言葉

　　耐雪梅花麗　　雪に耐えて梅花麗しく
　　経霜紅葉丹　　霜を経て楓葉丹し

[意味]　梅の花は雪に耐えて麗しく咲き、
　　　　 楓の葉は霜を経て真赤に紅葉する

受験勉強は、自分の学力と合格に必要な学力とのギャップを埋める作業です。
自分に足りないことを見つけ、欠けていることを補うのですから、不快で辛いこともあります。
特にあまり好きではない科目では尚更でしょう。
しかし、それを乗り越えてこそ実力が伸び、合格へ到達するのです。

この五言律詩は、明治維新の三傑の一人、西郷隆盛が、
アメリカへ留学する西郷隆盛の妹の三男・市来政直に贈った言葉です。

[全文]

　　示外甥政直　　外甥（がいせい）政直（まさなお）に示す

　　一貫唯唯諾　　一貫(いっかん)、唯唯（いい）の諾(だく)
　　従来鉄石肝　　従来(じゅうらい)、鉄石（てっせき）の肝(かん)
　　貧居生傑士　　貧居（ひんきょ）、傑士（けっし）を生(う)み
　　勲業顕多難　　勲業（くんぎょう）多難(たなん)に顕（あら）わる
　　耐雪梅花麗　　雪(ゆき)に耐(た)えて梅花(ばいか)麗（うるわ）しく
　　経霜紅葉丹　　霜(しも)を経(へ)て楓葉（ふうよう）丹（あか）し
　　如能識天意　　如（も）し、能（よ）く、天意(てんい)を識（し）らば、
　　豈敢自謀安　　豈（あに）敢（あえ）て、自(みず)から安(やす)きを謀（はか）らむや

[解釈]
「よろしい引受けた」といったん心に承諾(しょうだく)した事は、
どこまでも、ただただひたむきに、それを貫き通さねばならない。
事にあたって、恐れたり尻ごみしたりしない精神力(胆力(たんりょく))を鉄の如く石の如く保ち、
いつまでも、それを変えてはならない。
才知･武勇に優れた人物(豪傑の士)というものは貧しい生活の中から現れ、
高く評価される事業(勲業)というものは多くの困難を経て成し遂げられるものだ。
梅の花は雪に耐えて麗しく咲き、
楓の葉は霜をしのいで真赤に紅葉する。
もし、これらの自然の道理(天意)を理解することができたとすれば、
苦痛から逃げ苦労を厭うような(安楽な)生き方を選ぶことなどどうして出来ようか。

実は、
この言葉は梧桐が代々木ゼミナールの合格祝賀会で、漢文の多久先生から戴いた言葉です。

努力して栄冠を勝ち取った、そして大学生として実学を学び社会へ旅立っていく人への
最高の応援歌だと思います。


なお、日教組の「個性尊重」教育に騙されて、
「勉強や努力がダサイ」と思い込まされている白痴教育洗脳世代には、この言葉を贈りましょう。

玉(たま)磨(みが)かざれば光(ひかり)なし
[解釈]
どんなにすばらしく希少で立派な宝石でも、採石したての原石は美しい光を放たず見るべき輝きはない。
手間を掛け、しっかり磨いて初めてまばゆい光を生じる見事な玉となるものだ。
どんなに生まれつき優れた資質・才能を持っていても、努力し研鑽(けんさん)を積まなければ、
世に役立つ立派な人物にはなれない。
無策で金満な民主党政権下で不景気な今でも、「就職氷河期」なのは日教組に騙されて
勉学を怠けて努力してこなかった役に立たない大学生に対してであって、
自分を磨いて技術を身につけ才能を開花させた人に対しては引く手あまた(「来てくれ」と誘う人
が多くてモテまくり)の「超売り手市場」ですよ。
日教組が教育政策を左右する民主党政権の白痴化教育政策に、くれぐれも騙されないように。
皆さんは、知らないうちに何億円も援助してくれる親が居ないのですから･････

同じ意味の言葉に

　玉(たま)琢（みが）かざれば器(うつわ)を成(な)さず、人(ひと)学(まな)ばざれば道(みち)を知らず
　艱難(かんなん)汝(なんじ)を玉(たま)にす
　瑠璃（るり）の光(ひかり)も磨(みが)きがら

タグ：C3VX 耐雪梅花麗 経霜紅葉丹 国立大学 二次試験 日教組

今日の入試問題から イオン半径比

こんにちは～　(*^_^*)/

取りあえず、明るいお話しを一つ。
再版が望まれていた玄文社の『有機化学特講』ですが、
原稿をデータに起こして復刊する方向で話がまとまりそうです。
詳しい内容が決まれば、またご報告しますね。

さて、本日の入試問題では、イオン結晶の種類についての問題が出ていました。

イオン結晶の内、単位格子が立方体になるモノは、
陽イオンと陰イオンの半径の比率(イオン半径比γ ＝ (陽イオンの半径)÷(陰イオンの半径))
によって、
　・閃亜鉛鉱型結晶　　　　　四配位(１つのイオンが４個のイオンに囲まれる)
　・塩化ナトリウム型結晶　　六配位(１つのイオンが６個のイオンに囲まれる)
　・塩化セシウム型結晶　　　八配位(１つのイオンが８個のイオンに囲まれる)
に別けられます。
イオン結晶は、基本的には
　①　陽イオンと陰イオンは互いに接する
　②　イオンは①の条件を満たしながらできるだけ多くの異符号のイオンに囲まれる
ような型が安定です。
　・√２ － １ ≦ γ ＜ √３ － １　のとき　六配位(塩化ナトリウム型)
　・√３ － １ ≦ γ　　　　　 　　のとき　八配位(塩化セシウム型)　になります。

1995年の東工大で出題されたように
　陽イオン　Li(0.90)　Na(1.16)　K(1.38)　Rb(1.49)　Cs(1.70)　単位Å(0.1nm)
　陰イオン　F(1.36)　Cl(1.81)　Br(1.96)　I(2.20)　とすれば、
塩化カリウムKClや臭化ルビジウムRbBrが八配位になる事が予想できます。
同様に
フッ化リチウムLiFやヨウ化カリウムKIは塩化ナトリウム型結晶になり、
陽イオンの半径が大きい塩化アンモニウムNH4ClやCsBrやヨウ化セシウムCsIは塩化セシウム型になり、
陽イオンの半径が小さい硫化亜鉛ZnSや塩化銅(Ⅰ)CuClは閃亜鉛鉱型の結晶となるのです。

イオン半径比の問題は、埼玉大学でさえ出題されるレベルの問題ですから、
しっかりと確認しておきましょう。

タグ：C3VX イオン半径比 イオン結晶 配位数 有機化学特講 復刊 大西憲昇 東工大

お薦め参考書 レーニンジャーの新生化学(上巻)

こんにちは～　(*^_^*)/

少しずつ日が長くなってきましたね。
これから、春に向けて次第に暖かくなっていく････と良いですねぇ。
今日は昨日よりも少し暖かかった気がします。

さて、
梧桐の大学受験時の話ですが、
我が化学の師匠･大西憲昇氏より、
「より深い理解をするためには、大学受験参考書だけでなく、
　今は難しくても、大学で使っている良い本を持っておくと良い。
　全部を理解しようとせずに、必要とするところだけ使えば良いのだ」
と、『有機電子論解説(井本稔著)』を薦められて購入しました。

受験までに全てを消化はできませんでしたが、有機電子論から
ヒドロキシル基に結合してオキソ酸となる電子求引性の基や
、極性分子のモトになる誘起効果など、有機化合物の性質を
構造を見ただけで推定できるようになりました。
これは、大学入試だけでなく、大学に入ってからも大いに役に立ちました。

大学受験用の参考書は、紙面の関係や高校履修範囲との兼ね合いで、
どうしても内容的にカットしている部分があるため、皆さんに伝達できる情報の幅に
限界があります。

ですから、基礎力のある(＝日本語の論理的な文書を読んで理解する力があり必要最小限の
その科目に対する知識を持っている)人であれば、
適切な指導の下で専門書を使うのは、むしろ好ましいと思います。
特に、このC3VXを受講しようというハイレベルな皆さんならなおさらです。

さて、
化学Ⅱ分野の「生命と物質」の範囲で梧桐がお薦めしたい１冊は、
「レーニンジャーの新生化学」です。

油脂･糖類･アミノ酸･タンパク質･核酸など、大学受験生がこれから読み始めても
十分役に立つ基礎から発展まで網羅する参考書です。
高校教科書レベルの初歩的なところから、きちんとした説明を入れて解説しているので
必然的に「上巻・下巻」と膨大な量になりますが、受験で必要なのは「上巻」だけです。
「下巻」は大学に入ったら使って下さい。
大学の参考書には、難しすぎて独習では手も足も出ない達磨状態になる本が多い中、
この本は初心者にも説明が分かりやすいですね。
レイアウトは、必ずしも良いとは言えませんが、図や表が各ページに掲載されていて
理解を助けてくれます。

「化学の新研究(三省堂)」も、大学受験参考書としては頑張ってはいますが、やはり
紙面の都合上か、割愛されている内容が多いので、生化学(教科書では「生命と物質」)の
内容に物足りなさを感じる人には、納得しながら学べる本書は必ず応えてくれるでしょう。

解説の文章は、受験参考書にありがちな直感的に分かるタイプではなく、
論理的にしっかりと記述されていて、読み込むほどに理解が深まるタイプです。

梧桐は、第２版を購入しましたが、すでに第４版も出版され、完成度が高くなっています。
本棚の肥やしになる心配のない本です。

タグ：C3VX 生化学 レーニンジャー 医学部受験

硫黄の単体

こんにちは～　(*^_^*)/

同素体の中で、もっとも細かく出題されるのは、１５族３周期の燐Ｐですが、
意外と盲点になるのは硫黄です。
入試で出題される硫黄の同素体は、
　単斜硫黄，斜方硫黄，ゴム状硫黄の３つです。
常温で最も安定なのが斜方硫黄で、
　単斜硫黄やゴム状硫黄を放置しておくと、斜方硫黄へと変化します。
また、硫黄原子が数珠状に繋がったゴム状硫黄を除き、
硫黄原子８個が環状構造をつくった八員環のS8分子からなるため、
有機溶媒の二硫化炭素に溶けるという性質があります。
さて、
単斜硫黄は「淡黄色」，斜方硫黄は「黄色」，ゴム状硫黄は「黄褐色」と言われますが、
実際には高純度の硫黄からつくったゴム状硫黄は「黄色」になるんですね。
ゴム状硫黄が「褐色」になるのは、硫黄中の鉄粉などの不純物が原因とのことです。

このように、不純物によって誤った知識が流布されていることは多く、例えばカーバイド
から発生したアセチレンの臭いなどがあります。


参考書にも、誤った記載がみられますので、注意して下さいね。
ちなみに、古い教科書では、「ゴム状硫黄は褐色」という記述が見られます。

タグ：C3VX 硫黄 同素体 単斜硫黄 ゴム状硫黄 斜方硫黄

ヨウ素デンプン反応とヨウ素滴定指示薬

こんにちは～　(*^_^*)/

さて、日曜日ということで今日が受験日の大学が多かったようです。
その中で、少し気になった問題をひとつ････

「濃度未知の過酸化水素水10.0mLに硫酸酸性のヨウ化カリウム水溶液を加えてヨウ素を
　遊離させた。
　この水溶液にデンプン水溶液を指示薬として１～２滴加え、チオ硫酸ナトリウム水溶液
　を滴下した」

という頻出のヨウ素滴定の問題です。
ここで、注意したいのは、当量点(反応の終点)前後の色の変化です。

　ヨウ素滴定の指示薬として「澱粉(デンプン)」を使用します。
「デンプン」は、そのラセン構造にヨウ素分子を吸着して呈色するので、ヨウ素分子の
有無を確認できます。当量点まではヨウ素分子が存在するため呈色しますが、当量点を
越えると全てヨウ化物イオンとなるため呈色せず無色となるので、反応の終点を確認
できるのです。
「デンプン」は「水溶性のアミロース」と「水に不溶なアミロペクチン」の２つの成分
で構成されています。
「アミロペクチン」は、枝分かれのある構造で、水を加えて加熱すると粘りけが出て
「デンプン糊」になります。餅米は「アミロペクチン１００％」なので、お餅はあんな
に粘るんですよね。
「アミロース」は、枝分かれのない直鎖のデンプンで水溶性です。
南方系のお米は「アミロース」を多く含むため、パサパサしているのです。


・キーワード　＝　ヨウ素澱粉反応(iodo-statch reaction)
　ヨウ素分子が澱粉のラセン構造に吸着されて生じる「デンプン-ヨウ素複合体」による
　呈色反応です。

　アミロース　＝　長いラセン構造を持ち、ヨウ素との結合が強く呈色は青色になります。
　アミロペクチン　＝　分岐が多くラセン構造が短いため結合が弱く赤紫色を呈します。


ヨウ素滴定では、水に不溶性のアミロペクチンと水溶性のアミロースのうち、不溶分を
濾過して上澄み液のアミロースを使用します。
したがって、ヨウ素滴定での色の変化は、「青色から無色」であって「紫色から無色」では
ないのです。

身近なところで実験するには、片栗粉を水に溶いて、そこにイソジンのうがい薬をいれて
みると、上澄み液の部分が青く、沈澱している部分は赤みがかった紫色に見えるはずです。

入試では意外なところに盲点があったりするので、気になるところは必ず辞書等で確認
すると良いですよ。

タグ：ヨウ素滴定 ヨウ素デンプン反応 C3VX デンプン 指示薬 酸化還元滴定 当量点 片栗粉 アミロース アミロペクチン

本日の入試問題から・・・・ 化学史 ＆ 多塩基酸(多価の酸)の電離平衡

こんにちは～　(*^_^*)/

本日は『医師薬進学』を出している玄文社さんへ行ってきました。
恵比寿の一角にある出版社さんで、師匠・大西憲昇先生の『入試化学で差を付けるにはこれを知っておけ』や『有機化学特講』は、再版のリクエストが多いのだそうです。
梧桐も、受験生時代にはお世話になりました。
というより、大西先生のご自宅２階の特別教室ＴＧＢに１年間お世話になりました。
ご自宅近くに立派な化学教室を新築されて、いよいよ本格的に･･･という時に倒れられて、
何年か闘病された後にお亡くなりになったんですよね。
実況中継は、大西先生の息子さんが、在りし日の先生の講義を本に起こしたものです(絶版みたいですが･･･)。
ああいう硬派な参考書(「大学に入ってから内容が理解できた」とか「大学の勉強の
予習になった」とか「大学の実験に持参して使った」とか)は今はそんなに売れません
から、編集長さんは再版には慎重な様子でした。
本社には、重版の校正に使ったモノが各１冊ずつしか残ってないとのことでした。
紙原稿だし、当時の印刷所にフィルムが残っているかも不明だし、新しくデータ化する
には莫大な費用がかかりますしね。
復刊に向けて、梧桐も何かご協力できれば良いのですが･･･

さて、
今日２月５日試験があった某Ｍ大学の問題の中から２つ。

１．電気陰性度には(　１　)が定めた値がよく使用される。
　選択肢　Ａ　デモクリトス　　　　　Ｂ　ボイル　　　　　　Ｃ　ラボアジェ
　　　　　Ｄ　ドルトン　　　　　　　Ｅ　ファラデー　　　　Ｆ　ルシャトリエ
　　　　　Ｇ　ポーリング　　　　　　Ｈ　福井謙一
２．二酸化炭素が溶けている水溶液に、NaOHの希薄水溶液を添加してpHを8.0に調整
　した。このとき、水溶液における[H2CO3]，[HCO3^－]，[CO3^2－]をそれぞれｘ，ｙ，ｚ
　と表すとき、それらの大小関係は(　２　)である。ただし、H2CO3の電離定数は、
　K1＝4.3×10^－7mol/L，K2＝5.6×10^－11mol/Lである。



１．はもちろん、「ライナス･ポーリング」です。
　デモクリトスは、アリストテレスの四元素説に対して原子説を唱えた哲学者。
　アントワーヌ･ラボアジェは、質量保存の法則を発見し、酸素の発見者でもあり、フランス革命で
　　　　　　　処刑された「化学の父」。
　マイケル・ファラデーは、電磁気学や電磁誘導でおなじみの電気化学者。
　福井謙一は、フロンティア軌道理論でノーベル賞を受賞した化学者。

２．は　ｚ＜ｘ＜ｙ　です。
　K1より、ｙ／ｘ＝K1／[H^＋]＝43　　つまり、ｙ＝43ｘ
　同様にして、ｙ≒179ｚ　　となるため。
　この考え方は、アミノ酸の電離平衡問題でよく出題されています。

緩衝溶液のpH計算といい、水溶液中のイオンの存在比の問題といい、結局は電離定数を
変形させるだけです。

問題の見た目にだまされないように、本質を見抜く力を付けて下さい。
酸塩基の電離平衡は、結局のところ平衡定数に帰着するのです。

タグ：ボイル ラボアジェ デモクリトス 化学史 復刊 大学受験 医師薬進学 有機化学特講 大西憲昇 入試化学 ドルトン ファラデー ルシャトリエ ポーリング 福井謙一

赤サビ

こんにちは～　(*^_^*)/

今年の入試問題を見ていて感じた事は、

「赤サビ」が何か多い

ってことです。
流行りなのかな？

「赤サビは三酸化二鉄(酸化鉄(Ⅲ))である」と書かれている本が多いですね。
実は、入試問題の模範解答を「三酸化二鉄(酸化鉄(Ⅲ))Fe2O3」としていた大学もあります。
今年の話なので、まだどこかは内緒ですが････
「三酸化二鉄(酸化鉄(Ⅲ))Fe2O3」は別名「べんがら」という赤色顔料です。

ところが、
「赤錆は酸化水酸化鉄(Ⅲ)FeOOHである」というのこと、多くの書籍に記述されています。
例えば　　カラー図解　鉄と鉄鋼がわかる本 /日本実業出版
　 新しい電気化学　　　　　　　　/培風館
　 身近な現象の化学　　　　　　　/培風館　などです。
奈良県立医大で出題された「鉄板に塩水をのせて錆びる過程を観察する実験」問題では、
水酸化物であることが示唆されています。

また、文献によっては、
Fe2O3･nH2Oのような記載をしている場合もあります。

アルミニウムのヒドロキソ錯イオンのナトリウム塩Na[Al(OH)4]もアルミン酸ナトリウムNaAlO2のように記述しますから、
どちらでも良いとは思いますが････。

入試問題の解答ですから「どっちでも良い」はどうよ
って思われるかもしれませんが、調べれば調べるほど深みにはまっていくって感じで、
収拾がつかないというのが実感です。

要するに、簡単な組成式一つで表せるほど、自然現象は単純じゃないってことですね。

タグ：赤サビ 傾向と対策 大学入試

入試問題を見て････ 不均一触媒 ＆ ベンゼン置換基の配向性

こんにちは～　(*^_^*)/

雪かと思ったら雹が降ってきました。
今日の東京は、一段と冷え込んでます。
でも、雹が降るのなら、上昇気流があるってことですから、
周囲よりは暖かいってことですよね。
こんなところでも、ヒートアイランドを実感です。

さて、今日は医学部の入試問題は解かなかったので、解答速報はお休みです。
今日解いたのは、某Ｋ大学の化学科の問題でした。
このところ、連日入試問題を解く仕事に追われて、昼夜逆転生活を送っていますが、
入試問題のチェックで悩むのは、高校履修範囲内か否かの判定です。
大学に対して、「履修範囲を逸脱している云々」って指摘するには、それなりの
裏付けが必要です。

例えば、
今日２月３日出題された正誤問題の中に

「過酸化水素の分解は、酸化マンガン(Ⅳ)MnO2のように、
反応物と均一に混じり合わない物質によっても触媒される。このような触媒を
不均一触媒という」
というのがありました。
「不均一触媒」という言葉は、東京書籍の化学Ⅱの教科書には記載されていました
が、数研や実教には載っていませんでした。
もちろん、化学辞典などには明記されていますが･････
こういう場合、我々は「高校の履修範囲内である」と判断します。
なぜならば、すでに記載されている教科書がある以上、大学に「履修範囲外」とは
言えないからです。また、来年度には他の教科書にも掲載されるでしょうし･･･。

出版社の編集者が、
「入試に出た内容は掲載します。そうしないと、高校で採用してもらえないから･･･」
と言っていました。だから、現在の教育課程になった直後には教科書に概略図しか
描かれていなかったDNAやATPの構造式が、北里大学の薬学部で出題された翌年から
教科書に掲載されたのです。
今では、DNAやATPの構造式は、普通に出題される問題になりました。
こうやって、出題可能範囲が増えていくんですね。

あと、
「置換基によるベンゼンの配向性」の問題が出ていました。
その箇所の全文を掲載しますと
「芳香族炭化水素は不飽和化合物であるが、置換反応を起こしやすい。ベンゼン
　の一置換体はその置換基により、二つめの置換基の入りやすい一が決まっており、
　トルエンをニトロ化すると、おもに(　ア　)置換体が生じる。」でした。

炭化水素基(アルキル基)やヒドロキシ(ル)基，ハロゲンなどがベンゼン環に付いていると
o(オルト)とp(パラ)の位置に置換しやすいので、「o,p(オルト･パラ)配向性」と呼ばれて
います。逆に、
ニトロ基のように電子を強く吸引する基(ヒドロキシル基と結合すると強い酸になる基)
は、ｍ(メタ)の位置に置換しやすくする「m(メタ)配向性」の基です。


独習だけでは、志望校毎にどこまで勉強すれば良いか分からないですよね。
一括りに医学部受験といっても、出題範囲も傾向も形式もことごとく違います。
傾向が違うから、東大理Ⅲに合格者を多数出している某進学校も、慶應義塾大学の 医学部への合格率が低かったりするのです。北里大学のようにフルマークの試験もあれば、
昨日掲載した聖マリみたいにべったり記述の大学もあります。個々の対策が必要なのは明らかです。だから
そういった情報を蓄積している予備校なり塾なりキチンとした個別指導なりへ行くのを、お勧めするんです。

もちろん、独習が悪いと言っているわけではないですよ。
例えば、「化学の新研究」を端から端までマスターするとか、
＠willの「高校化学」「ハイレベル化学」をコンプリートするのであれば、独習でも別に問題ないです。
実際問題、一人だとそこまで続かないんですよねぇ。
色々と雑音あるし、机に座った途端に気分転換したくなったりするし、
自分で自分を律して勉強し続けられるのって、ものすごくハードル高いです。
梧桐も、受験生の頃は某大手予備校と化学のカリスマ大西憲昇氏の個人塾(ご自宅２階)ＴＧＢへ通っていました。
あれで、化学がブレイクしたと言っても過言ではないでしょう。そんなもんです。
梧桐が独習していたら、たぶん人前で名前を言える大学には入れなかった可能性が
高いでしょう。けいおん！の平沢唯みたいに、興味のない事はとことんやらない性格
ですから･･･
ま、１０００人中９９９人は独習が向いていない、それだけの話ですよ。
スポーツ選手だって、名コーチについてる時は素晴らしい活躍してたのに、独立した途端
故障続きではかばかしい成果が出せなくなった選手が居ましたよね。

なお、受験情報は医学系の受験雑誌からでも得られます。
大数みたいなものが化学にあれば良いんでしょうが、部数的に採算ベースにのらないからなぁ･････

タグ：化学 配向性 高校教科書 大学受験 不均一触媒 高校履修範囲

聖マリアンナ医科大学 ２０１０年度 入試解答速報

こんにちは～　(*^_^*)/

今日、外に出てみたら雪が所々に残っていました。
寒いと思ったら雪が降ってたんですね。

さて、
２月２日に入試があった聖マリアンナ医科大学の解答をご紹介したいと思います。
この大学は、計算問題きわめて簡単ですが、とにかく記述の分量が多いのが良いですね。
特に、高校教科書に記述されている基本事項についての記述が多いので、
基礎事項の再確認にはもってこいです。


という訳で、今回は問題も一部掲載します。(詳しくはこちらへ)

１
[１]　原子とは何か、２行で説明しなさい。
解答
　物質を形作っている最小単位であり、正電荷を持つ陽子と電気的に中性な中性子
　からなる原子核と陽子と同数の負電荷を持つ電子から構成される電気的に中性な粒子。

[２]　原子番号はどのような基準でつけられているか説明しなさい。
解答
　原子核を構成する陽子の数で、中性原子では核外電子の数に等しく、中性子の
　数とは無関係である。同じ元素に属する原子は、同じ原子番号を持つ。
別解
　原子核中に存在する陽子の数が同じ原子では，中性子数が異なっても化学的性質
　がほとんど同じであるので，これら原子を同じ元素として，その陽子数をその
　元素の原子番号としている。

[３]　質量数が原子の質量の相対値として用いられている理由を説明しなさい。
解答
原子を構成する素粒子のうち陽子と中性子の質量は電子の質量の約1840倍でほぼ等しい。したがって、原子の質量のほとんどは原子核を構成する陽子と中性子が占めており、陽子の数と中性子の数の合計である質量数は、原子の相対質量にほぼ比例するため。

[４]　イオンとは何か説明しなさい。
解答
　電子を失うか又は電子を得る事によって、正または負に帯電している原子または原子団。
別解
　中性の原子または原子団が電子を得るか失うかして正または負に帯電しているもの。
　原子または原子団のもつ陽子数と核外電子数の合計が一致しないため正か負に帯電
　しているもの。
・コメント：2008年度の３の[1]と同じ問題です。

[５]　同じ電子配置のイオン半径が原子番号の増加とともに小さくなる理由を説明しなさい。
解答
　核外電子を原子核に引き寄せる静電気力は、原子核の正電荷が大きくなるほど
　強くなるため、原子番号つまり陽子の数が大きくなるほど電子を引き寄せる力が
　強くなるため。

[６]　アボガドロ定数とは何かを説明しなさい。
解答
　物質１mol中に含まれるその物質粒子の数で、12C 0.012kg(12g)中にある炭素原子の数に等しい。
　別解
　0.012kg（12g）の12Cの中に存在する原子の数で、物質１mol中に含まれるその物質粒子の数。

[７]　ダイヤモンドの密度ｄ，炭素の原子量Ｍ，体積ｖに含まれる原子数ａから
　　アボガドロ数を求めなさい。
解答
ａＭ／ｄｖ(/mol)　　　　∵ 計算式　ｄ＝ａＭ／ｖＮより

２
[１]　浸透圧とは何か、説明しなさい。
解答
　溶媒分子を通すが溶質分子を通さない膜(半透膜)を隔てて、純溶媒と溶液を接すると、
　溶媒側から溶液側への溶媒が浸透する。この浸透を止めるために、溶液側にかける
　べき過剰の圧力で、希薄溶液では絶対温度と溶質のモル濃度にほぼ比例する。
　中央を半透膜で仕切ったＵ字管では、両液の液面差が０のときに溶液側にかける
　圧力に等しい。
別解
　純溶媒と溶液が半透膜を介して接すると，半透膜のどちら側にも移動できる溶媒分子
　が溶液側により多く移動して浸透が起こる。浸透を阻止するために必要な溶液側に
　加える圧力のこと。
・ コメント：2007年度の４の[1]の3と同じ問題ですね。

[２]　生理食塩水(0.90%-NaClaq)のモル濃度を求めなさい。
解答
　0.154　mol/L。
　計算式　(1000×0.90/100)÷58.5＝2/13≒0.1538mol/L
※　有効数字の指定が無く、２桁と３桁の数値が与えられているため、３桁と判断。

[３]　37℃での生理食塩水の浸透圧を求めなさい。
解答
　7.92×103hPa。
　計算式　Ｐ＝ＣＲＴ＝(2/13)×２×83.0×310＝7916.9hPa
　　　　　　∵ NaCl→Na＋＋Cl－で濃度２倍で計算
[４]　生理食塩水と等張のグルコース溶液400mLつくるのに必要なグルコースの質量
　　を求めなさい。
解答
22.2g
計算式
4/13 ＝(w/180)÷0.400より、グルコースの質量w＝288/13＝22.15g
・コメント：一般知識として、「血液の浸透圧は約７気圧，生理食塩水0.9%NaClaq，
　　　　　　等張のブドウ糖水溶液なら5%溶液」を覚えておくと良いでしょう。

３
[１]　澱粉とセルロースの構造の違いを説明しなさい。
解答
　デンプンはα-グルコースが縮重合したもので、螺旋状分子であり、分岐して
　いるものもあるが、セルロースはβ-グルコースが縮重合したもので枝分かれ
　のない直線状分子である。
・コメント：分岐しているのはアミロペクチンです。

[２]　１）単糖を構成する３種類の元素を書きなさい。
解答
　炭素　　，　　水素　　，　　酸素
２）単糖が水に溶けやすい理由となる基の構造と名称を書きなさい。
解答
　構造　－Ｏ－Ｈ 　　　　　　　　名称　ヒドロキシル基 (ヒドロキシ基，水酸基)
３）単糖に存在する還元性の基の構造と名称を書きなさい。
解答
　構造　－ＣＨＯ(構造式で) 　　　名称　アルデヒド基
４）　肝臓や筋肉に貯蔵されている多糖の名称を書きなさい。
解答
　グリコーゲン

[３]　１）不飽和脂肪酸の不飽和の意味を説明しなさい。
解答
　水素などによる付加反応を起こしやすい炭素間の二重結合または三重結合を持つこと。
・コメント：天然の脂肪酸には三重結合を持ったモノは無いようですので、
　　　　　「三重結合」は無くても良いと思われます。
２）同じ炭素数の不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の融点に関する正しい記述を選びなさい。
解答
　イ　(不飽和脂肪酸の方が融点が低い)
３） グリセリンの構造式を書きなさい。
解答　省略
４）エステルとは何かを説明しなさい。
解答
　オキソ酸(酸素酸)のヒドロキシル基とアルコールの水素が水として取れて
　縮合した化合物
別解
　酸の水素原子をアルキル基で置換した構造を持つ化合物
・コメント：「オキソ酸(硫酸，硝酸，カルボン酸など)」は「カルボン酸」でも良いです。
　　　　エステルには、硝酸とアルコールの硝酸エステル(例：ニトログリセリン)
　　　　など、カルボン酸が相手ではないエステルが存在します。
５）コーン油と水素が反応してマーガリンが生成する反応の一般名称を選びなさい。
解答
　オ　(付加)

[４]　１）α-アミノ酸の「α」の意味を説明しなさい。
解答
　カルボキシル基に直接結合しているα位の炭素に、アミノ基が結合していること。
２）グリシンの構造式を書きなさい。
解答
　H2N－CH2－COOH の構造式　
３）タンパク質におけるα-アミノ酸間の結合の構造と名称を書きなさい。
解答
　構造　－ＣＯ－ＮＨ－　 　名称　ペプチド結合

[５]　アルブミンとペプシンの構造の違いを説明しなさい。
解答
　アルブミンは主にα-ヘリックス，ペプシンは主にβ-シートの二次構造をもつ。
　別解
　ペプシンはタンパク質分解酵素として活性中心を持つが、アルブミンは持たない。

[６]　水素結合とは何かを説明しなさい。
解答
　正に帯電した水素原子と負に帯電した陰性の原子間に働く、主として
　静電的に働く結合で、分子間の水素結合では極性の大きい分子間のもの
　ほど結合力が強い。
・コメント：水素原子が２個の陰性な原子Ｘ，Ｙの間にあって、Ｘ－Ｈ･･･Ｙ
　　　　のごとく、Ｘ，Ｙの２原子にわたってつくる結合で、Ｘ－Ｈは
　　　　部分的にイオン性を持つ共有結合で、Ｈ･･･Ｙが水素結合です。

[７]　アスパラテームの加水分解生成物を書きなさい。
解答
　化合物Ａ　フェニールアラニン　 　　化合物Ｂ　アスパラギン酸
　化合物Ｃ　メタノール　


４
[１]　１）極性とは何かを説明しなさい。
解答
　電気的な偏りが生じて、部分的に正の電荷と負の電荷に分かれていること
２）二酸化炭素が無極性となる理由を説明しなさい。
解答
　O＝C＝Oの結合角が180°と二酸化炭素は直線状であるため、分子内の正電荷の
　重心と負電荷の重心が一致して打ち消し合うため、分子全体では無極性となる。
別解
　O＝C＝Oの結合角は180°なので、結合の極性モーメント(極性ベクトル)が
　点対称に延びているため、分子全体の合成モーメント(合成ベクトル)は０となり
　無極性となる。

[２]　１）気体の水への溶解は発熱か吸熱か。
解答
　気体の水への溶解過程は発熱を伴う。それは、気体分子が水へ溶解すると、
　水和して水分子との間に結合を生じるためエネルギーを放出するためである。
２）二酸化炭素の溶解度が窒素に比べて大きい理由を説明しなさい。
解答
　二酸化炭素は水と結合して極性分子の炭酸となり、さらに一部が電離して
　イオンを生じるため溶解度が大きいが、窒素は水と反応せず水中でも無極性
　の二原子分子のままなので溶解度が小さい。

[３]　炭酸カルシウムが二酸化炭素を含む水に溶ける理由を説明しなさい。
解答
　CaCO3 ＋ CO2 ＋ H2O → Ca(HCO3)2
・コメント：鍾乳洞ができる理由でもあり、頻出の記述問題ですね。

[４]　[3]の反応液を加熱すると沈澱が生じる理由を説明しなさい。
解答
　加熱すると二酸化炭素の溶解度が小さくなり、二酸化炭素が空気中へ放出され
　濃度が減少する。[3]の反応は可逆反応なので、
　二酸化炭素の濃度が減少すると
　反応は左へ進行するため。

[５]　温室効果とは何か、説明しなさい。
解答
　短波長の太陽光(太陽からの放射エネルギー)を素通りさせるが、波長の
　長い地球からの放射エネルギーを吸収して熱に変えて地表温度を上昇させ、
　高温に保つ効果。

[６]　１）昇華とは何か、説明しなさい。
解答
　固体が液体を経ないで直接気体になる現象、および気体が直接固体になる現象。
　　２）ドライアイスが冷却作用を示す理由を説明しなさい。
解答
　二酸化炭素が昇華するときに、融解熱や蒸発熱より大きい昇華熱を周囲から奪い、
　かつ発生した二酸化炭素も低温であるため
・コメント：ドライアイスは常圧下では－78.5℃で昇華し、昇華熱は570j/g(密度1.56g/mL)


５
[１]　エタノールの殺菌作用は、どの性質に基づくか、選択しなさい。
解答
　ウ (タンパク質を変性する)
[２]　１）　アセトアルデヒドと酢酸の構造式を書きなさい。　
２）エタノールからアセトアルデヒドを経て酢酸になる変化を、一般に何というか。
解答
　記号　イ (酸化)
　理由　アルデヒドの生成は水素の脱離で、エタノールのヒドロキシル基と
　　　　結合している炭素の酸化数は－１から＋１へ増加する。また、アル
　　　　デヒドから酢酸への変化は酸素との化合であり、炭素の酸化数が＋１
　　　　から＋３へ増加するので。
３）酵素とは何か、説明しなさい。
解答
　タンパク質でできている生体における化学反応の触媒で、反応や作用する物質(基質)
　に高い選択性を持つ物質

[３]　バイオエタノールを長期的に使用する事によって大気中の二酸化炭素の増加を
　　抑えられる理由を説明しなさい。
解答
　化石燃料の燃焼は地下に埋蔵されていた炭素を地上へ放出する事になるので
　二酸化炭素濃度が増加するが、バイオエタノールは大気中の二酸化炭素を
　吸収する植物からつくるので、その燃焼で放出される二酸化炭素は再び植物
　に吸収されて循環して増加が抑制されるため。
・コメント：カーボンニュートラルには否定的な見方も強い･･･


６
[１]　赤さびの主成分の化学式を書きなさい。
解答
　FeO(OH)
・コメント：赤錆は酸化鉄(Ⅲ)Fe2O3ではなく、
　　　　　　酸化水酸化鉄(Ⅲ)FeOOHであることは多くの書籍が指摘するところです。
　　　例えば、
　　　　　カラー図解　鉄と鉄鋼がわかる本 /日本実業出版
　　　　　新しい電気化学　/培風館
　　　　　身近な現象の化学　/培風館　　
　　　　　　本書p113の実験が奈良県立医大の問題になっています。
　　　　　化学大辞典　３巻(クケコサ)　 /共立出版　「水化酸化鉄(Ⅲ)」と表記　　　････など


[２]　めっきの操作を１行で説明しなさい。
解答
　金属などの表面に、他の金属イオンを電解析出させるなどして、
　金属の表面に他の金属や合金などを被膜として被覆すること。
　　
[３]　トタンがさびにくい理由を説明しなさい。
解答
　傷などにより鉄が露出しても、鉄と亜鉛の間で電池を形成し、イオン化傾向が
　大きい亜鉛が負極となって溶出するため、イオン化傾向の比較的小さい鉄は
　正極になって酸化されないため。
・コメント：「傷ついて鉄が露出した場合でも鉄がさびにくい理由」を説明
　　　　　　させる問題です。
別解
　２種類の金属が電解液中で接すると、イオン化傾向の大きい方の金属が水溶液中
　に陽イオンとして溶出し電子を発生する負極となり、イオン化傾向の小さい方の
　金属表面で水素イオンが電子を受け取って水素を生じる正極になる。よってイオ
　ン化傾向の大きな亜鉛が負極として腐食するため。

[５]　鉄にクロムとニッケルを添加した合金の名称を書きなさい。
解答
　ステンレス鋼 (ステンレス，ステン，SUS)

如何でしたか？
どれも教科書に記載されている基本的な問題ばかりですね。
しかし、いざ自分が試験会場で問題を解いてみると、意外と難しかったりします。
よく知っている筈の化学用語も、「説明しろ」と言われると、スラスラとは
書けないモノですよね。これが、記述問題の怖いところなのです。
ヤバイと思ったら、今から記述対策をしておきましょう。

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