第103回薬剤師国家試験　問175（理論問題）　ガス吸着法

医療用活性炭の品質管理を目的として、ガス吸着法による比表面積測定を行った。試料2.0 gに対する窒素ガスの単分子吸着量が3.0×10^－²mo1であったとき、この試料の比表面積（m²/g）に最も近い値はどれか。１つ選べ。
ただし、アボガドロ定数を6.0×10²³mo1^－¹窒素分子の分子占有断面積を1.6×10^－¹⁹m²とする。

1.6×10²
2.2×10²
1.0×10³
1.4×10³
2.2×10³

解答・解説

解答
4

動画解説

解説
＜試料1 gに対する窒素ガスの単分子吸着量を求める＞
3.0×10^－² mo1÷2 g＝1.5×10^－²mo1/g
＜この試料の比表面積を求める＞
試料1 gに1.5×10^－² mo1の窒素ガスが吸着していることから、試料1 gに「1.5×10^－²×アボガドロ定数（個）」の窒素ガスが吸着していると考えられる。
このことから、この試料の比表面積（m²/g）を以下のように計算することができる。
この試料の比表面積（m²/g）＝試料1 gに吸着している窒素ガスの個数×窒素分子の分子占有断面積＝1.5×10^－²×アボガドロ定数（個）×1.6×10^－¹⁹＝1.44×10³（m²/g）