(2)が分かりません！教えてください

(2)が分かりません！教えてください

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2023/09/19 10:21

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。
つまり、存在する原子や分子の数を、「アボガドロ定数」（= 6.02 × 10^23）単位で数えたものが「mol」。
ビールやジュースを「12本」単位で数えたものが「ダース」だったり、「4×6本の24本入りの「ケース」単位で数えたりするのと同じ発想です。

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。
（原子・分子が１個では目に見えないが、「アボガドロ定数」個も集めれば目で見えるようになって重さも計れる）

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。


問題の場合には、物質の量を「mol」で表現しているので後半の「モル質量」の考え方は使う必要はありませんが、それを「グラム」で表現しようとしたら「分子量 = モル質量」を使って「質量」に換算しないといけません。


さて、この基本を理解すれば、問題の
　SO4 + 2H2S → 3S + 2H2O
の反応式が

「１個の SO4 分子と２個の H2S 分子が反応して、３個の S 原子と２個の H2O 分子ができる」

という意味であることを理解していれば、その「個数」を「アボガドロ定数」倍すれば

「１mol の SO4 分子と２mol の H2S 分子が反応して、３mol の S 原子と２mol の H2O 分子ができる」

という意味であることが分かるでしょう？
各原子・分子に付いている「係数」は「原子・分子の個数比」なので、それは「mol 数の比」でもあるのです。

つまり、硫化水素と生成する硫黄の mol 比は
　2 : 3
であり、つまり
　2 : 3 = 0.5 [mol] : 0.75 [mol]
ということ。

No.1 回答者： ありものがたり 回答日時： 2023/09/17 19:17

(1) の反応式は、写真の手書きで合っています。

その式は、1 mol の SO₂ と 2 mol の H₂S が反応すると
3 mol の S と 2 mol の H₂O になることを表しています。
化学反応式の係数には、そういう意味があります。

ということは、
2 mol の硫化水素が全て反応すると 3 mol の硫黄が生じるので、
0.50 mol が全て反応した場合は
硫黄は 0.50×3/2 = 0.75 mol です。

あなたの式 0.50×2 = χ×4 の 4 は何なのでしょうか？