科学のモル計算です

すいませ、計算があってる教えてください。
Mg 十 H₂SO₄ → MgSO₄ 十 H₂
※この式ってあってますか？

Mgが10.00ｇで、原子量がMg＝24.31の場合

①水素ガスの物質量は？
（10.00/24.31）ｘ2＝0.8227　でよいですか？
水素ガスは、0.4113モルってニ倍ですか？

②発生するガスが298K、1.00atmにおける体積は求めよ。
R=0.0821atm・L/mol・K

V=nRT/P=20.1でいいでしょうか？
ｎに①の答えを使っています。

以上、よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2022/08/02 16:05

物質の量の測り方である mol の考え方を理解できていますか？

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。


以上のことから、「原子量がMg＝24.31」ということは、Mg 1 mol の質量は 24.31 g ということです。
ということは、10 g の Mg は何 mol かというと
　10 [g] ÷ 24.31 [g/mol] = 0.4113533･･･ ≒ 0.41135 [mol]

①　反応式から、「Mg 1 mol と H2SO4 の mol が反応して、MgSO4 が 1 mol と H2 が 1 mol 生成する」ということなので、発生する「水素ガス H2」は
　0.41135 mol
です。
あくまで「水素ガス、水素分子 H2」の mol 数（つまり分子の数がアボガドロ定数の何倍か）をいうので、2倍してはいけません。

H2SO4 のまとまりで「何個か」（アボガドロ定数の何倍か）なのであって、H に着目して2倍とか、O に着目して4倍とかにしてはいけません。
「H2」は、あくまで「水素原子が2個くっついた H2 分子」の個数で数えます。

②　従って、H2 ガスの体積は、

V = nRT/P = 0.41135 [mol] × 0.0821 [atm･L/(mol･K)] × 298 [K] / 1.00 [atm]
　= 10.0640･･･
　= 10.1 [L]

この回答へのお礼

詳細にありがとうございます。
私が間違っていました。

まだまだよくモルを理解できていませんでした。
大変勉強になります。

１００点取るつもりで試験で痛恨のミスをしてしまいました。
他が全部あってるので９１点だと思います。
満点取りたかった。
悲しいですが、また一からやり直したいと思います。
悔しい気分を入れ替えます。

本当にありがとうございます。

お礼日時：2022/08/02 17:01

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2022/08/02 16:29

モルとは、個数を表す言葉。

1ダースは12個の事。1日は24時間の事。
これと全く同じで、1モルとは6.0×10²³個の事。

原子量がMg＝24.31とは、Mg元素を6.0×10²³個集めると24.31gだよ、と言う意味。

化学反応式は個数の結びつきを表してる式。
Mg 十 H₂SO₄ → MgSO₄ 十 H₂は
Mg元素1個とH₂SO₄分子1個が反応して、MgSO₄分子1個とH₂分子1個に変わる、と言う意味。
式は合ってる。

個数の比率では1:1→ 1:1と成ってる。

①
Mgの10.00gは個数で言うと、(10.00/24.31)×6.0×10²³個。
出来るH₂分子も1:1だから、(10.00/24.31)×6.0×10²³個。

モルで言うと(10.00/24.31)モル=0.4113モル

②
nはH₂分子だから、0.4113を使えばok。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

あやふやなところがやっと理解できました。

お礼日時：2022/08/02 16:58