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23_80 化学基礎:物質の変化 / 化学基礎:化学反応式

高校化学基礎 化学反応式にモルが加わった問題

著者名: 藤山不二雄
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はじめに

化学反応式でいろいろな量の関係がわかります。
標準状態でメタン()が完全燃焼したときを例にとってみていきましょう。

メタンを完全燃焼させる

メタンを完全燃焼させたときの化学反応式を書いてみましょう。
は、 で構成されています。それが完全燃焼する、すなわちそれぞれが と結びつくわけですから、 が形成されます。
という化学反応式ができますね。
この化学反応式と係数を見比べればいろいろなことがわかります。

モル

まず 係数の数はmolとイコールです。
つまり上の式でいうと は1モル、 は2モル、 は1モル、は2モルとなります。

係数の数はmolとイコール。


原子を構成する粒子の数

モルがわかりましたので、原子を構成する粒子の数がわかります。
粒子の数を表す単位は、そう、アボガドロ数でしたね。
モルにアボガドロ数をかけることで、その原子を構成する粒子の数がわかります。
上の式でいうと



個となります。

質量

続いて質量をみていきましょう。

の質量は、16gです。(周期表をみて原子量を確認しましょう。)
の質量は2mol×32=64g
の質量は44g
の質量は2mol×18=36g

ここで1つ注目していただきたいのは
の左辺と右辺の質量の合計です。
どちらも足すと80gになっていますね。 化学反応があっても質量に変化はないということを覚えておいて下さい。
化学反応があっても質量に変化はない


気体の体積

最後に気体の体積です。
今回の問題では標準状態でメタンが燃焼したということが前提ですので、1mol=22.4lであることがわかります。
各物質のモル数に22.4をかければ、その気体の体積がわかりますね。
の体積は、1mol×22.4l=22.4l
の体積は、2mol×22.4l=44.8l
の体積は、1mol×22.4l=22.4l
の体積は、2mol×22.4l=44.8l

化学式がわかるだけで、いろんな値を求めることができますね。
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『チャート式 新化学Ⅰ』数研出版
『教科書 化学Ⅰ』 東京書籍

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