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化学基礎。係数の付け方の問題で質問です。
CO+O2→CO2という化学式で、CO+O2→2/3CO2 ⇒ 2CO2+2O2 → 3CO2
までの途中式は分かるんですけど、これ以降の係数の付け方が分からないです。

質問者からの補足コメント

  • CO+CO2→CO2の化学式を係数が合うように求めていく問題です。

      補足日時:2021/11/23 11:38
  • ❌CO+CO2→CO2
    ⭕CO+O2→CO2 でした。

      補足日時:2021/11/23 11:40
  • (5)のことです。

    「化学基礎。係数の付け方の問題で質問です。」の補足画像3
      補足日時:2021/11/23 11:45
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A 回答 (5件)

炭素は1番最初に調整する方がよいことがほとんどです。

なぜなら今回のようにCO→CO2や
炭化水素の燃焼ではC→CO2になるからです。
そしてO2のような1種類の元素から出来ているものはこれで全体の数の調整をすることができるので便利なので1番最後に調整します。
CO+O2→CO2
これを見てまずCOやCO2で両辺のOの数をそろえようとすると必ずCの数がずれます。
CO+O2→ 3/2CO2のように。
Oの数はあっていますがCは左辺1コ
右辺Cは3/2=1.5コ。
ならばまずCO+O2→CO2この状態で両辺のCの個数はいっちしていますよね。
そして単体のO2で調整します。
左辺はO2の他に1つOがあり、右辺には2つの酸素があります。
なのでO2の係数1/2にすると1つを意味し
左辺は2つのO、右辺も2つのOとなり、完成します。CO+1/2O2→CO2
係数か分数で表されているのは見栄えがわるいので×2をして2CO+O2→2CO2
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この回答へのお礼

分かりました!ありがとうございました

お礼日時:2021/11/23 19:11

NO2 です。


(5) ならば NO2 で書いた通り、2CO+O₂ → 2CO₂ です。

>❌CO+CO2→CO2 ⭕CO+O2→CO2 でした。

先に書いた通り、CO+CO₂ → CO₂ はあり得ません。
左辺は C が2個、O が3個で、右辺は C が1個、O が2個で 合いませんね。
丸を付けた式でも、C は 1個づつですが O は 3個と2個で 合いませんね。

(5) の問題は、( )CO+( )O₂ → ( )CO₂ ですから、
2CO+O₂ → 2CO₂ となります。
つまり 係数は 左から 2, 1, 2 となります。

多分、あなたは 初めからカン違いをしていると思います。
(5) の問題の式は ( )CO+( )O₂ を ( )CO+( )CO₂ と 間違えてませんか。
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「途中式は分かるんですけど、」というが、そもそもそんなでたらめな式がわかるというのであればどうかしているというか、基本が全くわかっていないことになります。


そもそも、こういうのは単に化学反応式の両辺の原子数を同じにすれば良いだけの話。
Cに注目すればCOとCO2の係数が同じであることは明らか。
これが明らかと思えないのなら、じゃあCO2のCがCO以外のどこから来たのかという話になる。これは超基本。
で、両辺のOの数を合わせるにはO2の係数を1/2にする必要があるが、係数は最も簡単な整数比にする必要があるので全体を2倍すれば良い。
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「CO+O2→CO2という化学式」← こんな化学式はありません。


2CO+O₂ → 2CO₂ です。両辺に C が2つづつ、O が4つづつになります。
従って「2CO2+2O2 → 3CO2」は 成り立ちません。
※ CO₂ も O₂ も それだけで 安定していますから、
合わせても 反応しません。

尚、反応式の係数は、自然数で 分数は考えません。
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どういう意味ですか?



「一酸化炭素 CO と酸素 O2 が結びついて二酸化炭素 CO2 になる」
という反応式ですか?

だったら
 CO + O2 → CO2
ではありありませんよ? 左辺と右辺で元素の数が一致しませんよね?
単に、各々の元素の数が左辺・右辺で一致するようにすればよいのです。
原子・分子はどこからともなく湧き出したり、いの間にか消滅したりはしませんから。

数学的に確実に解くのであれば、未知数 a, b, c を使って
 aCO + bO2 → cCO2   ①
と書いて、各々の元素の数を左辺・右辺で一致するように連立方程式を立てます。
炭素C:a = c   ②
酸素O:a + 2b = 2c   ③

②を③に代入して
 c + 2b = 2c
→ c = 2b
未知数3個に対して、方程式は②③の2個ですから、未知数の値は確定せず、相互の「比」までしか求まりません。それは、一番小さい整数で書けば
 a:b:c = 2:1:2
ということです。

これを使って、①は
 2CO + O2 → 2CO2   ④
と書けることが分かります。
いちいち上のような連立方程式にしなくとも、目で見て直感的に分かることも多いですが、確実を期すならこんなやり方です。
ざっとみて「検算」してみるとよいです。

もちろん「比」しか決まらないので
 4CO + 2O2 → 4CO2
とか
 6CO + 3O2 → 6CO2
と書いてもよいですが、ふつうは最も小さい整数の比で④のように書きます。
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