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化学反応式の量的関係の問題について教えてほしいです!
今、化学で↑の授業を受けてるのですが
解き方がイマイチわからないので困ってます;;

(問)
標準状態で、プロパン22gと酸素89.6Lを混合し、これに点火して完全燃焼させた。
分子量 C3H8(プロパン)=44

(1)反応せずに残った気体は何か。また、その物質量は何molか。
(2)生じた二酸化炭素の体積は標準状態で何Lか。
(3)生じた水分子の数は何個か。

できれば、詳しい回答をお願いします!!(><)

A 回答 (2件)

No.1の方の解法で合っていると思います。


(2)(3)で少しミスをしていると思いますが、

補足すると

炭化水素(CとHだけからなる物質)は完全燃焼するとCO2とH2Oになる
1molの理想気体は標準状態(0℃、1atm)のとき22.4L
1molの分子の個数は6.02×10^23個(アボガドロの法則)

を使います。

問題の解答は、

完全燃焼を仮定して、
C3H8 + zO2 → xCO2 + yH2O

左辺にCは3個なので、x=3と考える、
左辺にHは8個なので、y=4と考える
右辺のOの個数は、3×2+4×1=10,よってO2の形で考えるとz=5

よって反応式は、C3H8+5O2→3CO2+4H2O (1)

反応前の状態で
プロパンのモル数は22/44=0.50[mol]
O2は標準状態を仮定して89.6/22.4=4.0[mol]
(1)式から、プロパン1molを完全燃焼させるには5molのO2が必要
1:5=0.50:x x=5×0.50/1=2.5
よって2.5molのO2が消費される。よって反応に関わらないO2のモル数は
4.0-2.5=1.5[mol]
ゆえに完全燃焼後に1.5molのO2が残ることになる。{(1)}

(1)式より、1molのプロパンの完全燃焼により3molのCO2が発生する。
1:3=0.50:x x=0.50×3=1.5[mol]
1:22.4=1.5:y y=22.4×1.5=33.6
よって生じたCO2の体積は33.6[L] {(2)}

(1)式より、1molのプロパンの完全燃焼により4molのH2Oが生じる。
1:4=0.50:x x=0.5×4=2
1:6.12×10^23=2:y y=2×6.12×10^23=1.224×10^24
よって得られたH2O分子の個数は1.22×10^24[個] {(3)}

化学式の量的関係は、化学反応式を考えて、比を考えるとだいたい解けると思います。
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A) このような問題は、まず完全燃焼の化学式を考える。

C3H8+5O2=3CO2+4H2O なぜかというと、燃焼で、CO2 to H2O がでて、C3H8 (1mol) no 炭素 C3, 水素 H8 ga 右辺の 3CO2 to 4H2O ni すると 5O2 ga 必要になる。 ここまでくると、C3H8 1mol は燃焼するのに O2 5mol 必要となる。
(1)ここで、C3H8 は 22g= 0.50 mol ( 22/44 ) あり, O2 は 4.00 (89.4L/22.4L) mol ある、上の式から、C3H8 0.5mol nara O2 2.5 mol 必要となる。ですから、残った気体O2=4.00 - 2.5=1.5 mol
(2)CO2 ha 3mol de 3x22.4 L
(3) H20 ha 4 mol de 4x 6.02x10"24 ko
このように、燃焼の化学式を正しくかくことで、答えが容易になる。
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