令和元年度 公害防止管理者 大規模水質特論 問4を解説｜TOD/Cの計算

令和元年度 大規模水質特論 問4は、植物プランクトンの酸素呼吸を表す反応式から、全酸素要求量と炭素の組成比〔TOD/C（質量比）〕を求める計算問題です。正しいものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、反応式で消費される酸素のモル数と、有機物中の炭素のモル数を、それぞれ質量に直してから割るだけの計算です。原子比 C：N：P（m：n：1）が120：12：1と与えられています。分かれ目は、酸素のモル数を反応式の係数(m+2n)から正しく読み取ることと、酸素は分子量32、炭素は原子量12で質量へ換算することです。ここを取り違えなければ答えは一つに定まります。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解：選択肢(2)（3.2）

各選択肢の正誤

計算の手順

• 消費される酸素のモル数を反応式から読む。係数は(m + 2n)。m＝120、n＝12より、120＋2×12＝144 mol。
• 全酸素要求量（TOD）を質量にする。酸素は原子量O＝16なので分子O₂＝32。144×32＝4608。
• 炭素の質量を求める。原子量C＝12、モル数はm＝120なので、120×12＝1440。
• 質量比をとる。TOD/C＝4608÷1440＝3.2。よって選択肢(2)が正しい値です。

覚え方

• TOD/C＝消費O₂の質量 ÷ 炭素の質量。O₂のモル数は係数(m+2n)から。
• 換算はO₂＝分子量32、C＝原子量12。モル数に掛けて質量にしてから割る。

理解度チェック

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