化学工学の問題です。 「ある量の炭素Cを理論上必要な量より多い酸素O2で完全燃焼させた。燃焼ガスの組

化学工学の問題です。
「ある量の炭素Cを理論上必要な量より多い酸素O2で完全燃焼させた。燃焼ガスの組成を調べたところ、二酸化炭素が7.3kg、酸素が12.8kgであった。燃焼前の炭素及び酸素の量はいくらか。また、酸素の過剰率はいくらか」
という問題の解き方が分かりません。
C、Oの原子量はそれぞれ12、16とします。

No.1 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2022/06/02 22:47

C+O₂→CO₂

なので、反応比は
Cが1molに対して　O2が1モル　CO2も１モルです
与えられた原子量より
C、1molは12g
O,１モルは16ｇなので
O2,1molは16x2=32g
CO2,1molは12+32=44g
このことから　燃焼後のモル数は
CO2：7300/44=1825/11mol…①
O2:12800/32＝400mol・・・②
①より　燃焼して二酸化炭素になった、炭素および酸素は
燃焼前それぞれ1825/11molあったことになります
その質量は
C,12x(1825/11)g
O2,32x(1825/11)g
加えて反応しなかった②の酸素もあるので
反応前の酸素は、32x(1825/11)＋32x400[g]
あとは計算して答えを出してください

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2022/06/02 23:01

物質の量の測り方である mol の考え方を理解できていませんね？

原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。

そして、原子や分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。（というか、そうななるように決めた数値が「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）ということ。原子や分子１個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる）
それが「mol」の意味です。

化学反応は分子・原子どうしで起こりますから、「同じ mol 数どうし」あるいは「反応式の係数に相当する mol 数どうしが反応する」ことになるので、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。

つまり、例を挙げれば
・炭素（原子量12） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 12グラム。ということは、炭素12 のモル質量は 12 g/mol。

・酸素（原子量16）を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 16グラム。ということは、酸素16 のモル質量は 16 g/mol。
　気体の酸素は酸素原子が2個結合した「分子：O2」の形なので、分子量は 32。従って酸素分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 32グラム。ということは、酸素ガスO2 のモル質量は 32 g/mol。

・CO2 （分子量44） を「アボガドロ定数」（= 6.02 * 10^23）の個数だけ集めると（つまり 1 mol の物質量）、その質量は 44グラム。ということは、CO2 （分子量44）のモル質量は 44 g/mol。


この考え方が分かれば、お書きの問題に対しては
・生成した CO2 の質量から CO2 の mol 数が分かり、従って元の C の mol 数が分かる。
・残った O2 の質量から、残った O2 の mol 数が分かる。
・CO2 の mol 数に該当する O2 の mol 数に、残った O2 の mol 数を足せば、元の O2 の mol 数が分かる。
・その「使った O2 の mol 数」に対する「元の O2 の mol 数」の比が、O2 の過剰率。

「燃焼前の炭素及び酸素の量」を mol で答えるのか、kg で答えるのかは、問題文に指示はないのですか？