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No.4
- 回答日時:
No.3 です。
#3 の後半の
>そして、ここに
>・水素ガス 16 g (= 8 mol)
>・酸素ガス 16 g (= 0.5 mol)
>があれば
>「水素ガス 2 g (= 1 mol)と酸素ガス 16 g (= 0.5 mol)が反応して、水 18 g (= 1 mol)が生成して、水素ガス 14 g (= 7 mol)が余る」
>ということになります。
ということを、無理やり反応式で書けば
8H2 + 0.5O2 → H2O + 7H2
ということになります。
質問者さんのいう
>生成した物質量をxとおいてどのくらい減ったかを考える問題
とは、これを「生成した水を x mol として」
8H2 + 0.5O2 → xH2O + (8 - x)H2 + [0.5 - (x/2)]O2
と書くという話でしょうか?
これを解けば「H2 あるいは O2 の一方を使い切る」という条件で x=1 と求まります。
No.3
- 回答日時:
No.2 です。
あなたの出した例でいえば
2H2 + O2 → 2H2O
は
「水素ガス 2 mol と酸素ガス 1 mol とが反応して、水 2 mol を生成する」
「水素分子 2 個と酸素分子 1 個とが反応して、水分子 2 個を生成する」
という意味です。
そして、ここに
・水素ガス 16 g (= 8 mol)
・酸素ガス 16 g (= 0.5 mol)
があれば
「水素ガス 2 g (= 1 mol)と酸素ガス 16 g (= 0.5 mol)が反応して、水 18 g (= 1 mol)が生成して、水素ガス 14 g (= 7 mol)が余る」
ということになります。
No.2
- 回答日時:
質問の意味が分かりませんが、
(1)「化学反応式」は 「mol の比」を表わす
(2)「生成した物質量をxとおいてどのくらい減ったか」は、実際の「重量(グラム数)」から「mol 数」を計算する(「比」ではなく)
ということなのでは?
おそらく物質の量の測り方である mol の考え方が理解できていないのでしょうか。
下記の説明を読んでみてください。
***************
どんな物質の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。
単に「個数の数え方」ということです。
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、そうなるように決めた数値が「アボガドロ定数」(= 6.02 × 10^23)です。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。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。
そして、それは単に「個数」の話なので、「原子」の個数であっても、「分子」の個数であっても、何でもよいのです。
「O2」という分子の個数が「アボガドロ定数」個なら「O2 分子が 1 mol」だし、それを「O 原子」で数えれば「アボガドロ定数」個の2倍で「O 原子が 2 mol」ということになります。
化学反応は分子・原子どうしで起こり、「化学反応式」は「原子・分子が何個ずつで反応するか」を表すのですが、それは「目には見えない」し「測定もできない」ので、全体を「アボガドロ定数倍」して「原子・分子が何 mol ずつで反応するか」を表すと考えるのです。
そうすれば「グラム」で測定できる程度の「目に見える量」になるからです。
ということで、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。
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(1 mol あたりの重さ)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(1 mol あたりの重さ)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(1 mol あたりの重さ)は 44 g/mol。
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