高2 化学反応式

Question

((1))SO3+((2))H2O→((3))H2SO4

という係数を求める問題の答えが、
(1)1(2)1(3)1という答えになります。

どうして、この答えになるのか解説をお願いしたいです。

tails0162 · Accepted Answer

化学反応式混乱しちゃいますよね＠＠；
僕の個人的なやり方で正規の方法かはわからないですが…とりあえず説明やってみますね。

(1)SO3とH2O、つまり式の左側を分解しちゃいます。
すると出てくるのが…『S』1個、『O』3個、『H』2個、『O』1個。
まとめてみると、『S』1個、『O』4個、『H』2個です。

(2)次に、右側を分解しちゃおうということで、やってみます。
見てみると、『H』2個『S』1個『O』4個です。

(3)そしたら左右を比較してみましょう。
すると、『H』も『S』も『O』も左右で同じ数だと分かっちゃいます。
お、ということは…調整の必要なし(*´∀｀*)
ということで、係数は全部『1』のままで大丈夫ということでOKだと思います＾＾

でもこのやり方だと…調整が必要になったら…？
となった時に困るかもなので一応補足として説明させてもらいますね！

『H2+O2→H20』で試してみますｂ

(1)左側は、H2個、O2個です。

(2)右側は…H2個、O1個です。
　なっ…これでは左右合わない…！となるので調整が必要ですね＠＠；

というわけで(3)です。
比較してみると…見てみると、右側H2Oの『H』と『O』の比をみると、『2：1』です。
つまり、ここでは左側のH2と02の比を『2：1』にすればいいので…
『2H2』とO2にしちゃいます。すると、HとOは4：2…つまり2：1になりました！
さて今度こそ左右の比較…としてみると。

左：H4個、O2個。
右：H2個、O1個。
左が右の2倍になっちゃいました＠＠；
というわけで今度は右の係数を調節しちゃいましょう！
2倍だったので、『2H2O』にします。

すると…最初の化学反応式は
『2H2+O2→2H2O』ですね＾＾
心配だったらここでもう一度分解して数の比を確認してみます。

左：H4個とO2個。右：H4個とO2個。一致したー(ノ´∀｀)ノとなります＾＾

僕の我流のやり方でざっと説明してみました。左右を分解して、それぞれの分子の数がどれだけ違うか確認してから解こうという作戦です。

化学反応式の係数は、左右のそれぞれの分子の数を同じになるようにしちゃえばOKです＾＾

ボクは一応これで解けているのでこれでやっていますが…分かりにくかったらちゃんとした方法で教えてもらった方がいいかもですね＾＾；
　
　この回答が少しでもヒントになればと思います。では＾＾

tekcycle · Answer

登場人物は、Ｓ、Ｈ、Ｏの三人。
左辺と右辺でそれぞれを数えた合計数が、等しくならなければならない。
例えば、左辺のＯの合計数が２で、右辺のＯの合計数が４、なんてことではいけない。
(1)、(2)、(3)、に入る数をそれぞれa、b、c、とすると、
左辺のＳの数はいくらか、右辺のＳの数はいくらか。
左辺のＯの数はいくらか、右辺のＯの数はいくらか。
左辺のＨの数はいくらか、右辺のＨの数はいくらか。
とそれぞれabcを用いて表して、a、b、c、について三元連立方程式を解くというのが間違いない解き方ですが。
まぁつまり、この辺りで躓いている人って、中学数学ができてないわけです。スラスラ運用できる域に達してないわけです。
化学の基礎ができない人に、そういう人が結構居ます。高校入試問題なら誤魔化せても、運用できない。
連立方程式の問題だと気付かないんです。
液体の濃度の問題なんかもそう。
その辺りに焦点を当てて勉強していってください。

話を戻すと、
実際はもっと楽で。
Ｓは左辺と右辺にそれぞれ1回ずつしか現れていません。こういう特徴のある奴を一つ捉まえる。
しかもＳがＳ2になっているわけでもありませんから、a＝cなんです。
(仮に右辺がＳ2にでもなっていれば、2a＝ｂということになります。)
とすると、Ｏについて見たときに、左辺第一項はＯ3つ×a、右辺はＯ4つ×cです。
足りないＯを左辺第二項のＯが提供しているはずで、
4c－3a＝1b
となります。
a、b、c、は整数ですから、
Ｓから、a＝cで、Ｏの上記式からa＝c＝1かな、なんてことで、適当に入れてみると、b＝1となります。
そうかなぁと思ってＨに付いて計算してみて、ちゃんと合えばそれが正解。

だから、6だの8だの12だの、という数字になるかもしれませんが、それは結構意地の悪い問題で。
しかし、現実にそうなる、実際にそういう反応をしているなら仕方ないんですが。
その問題よりもう少し複雑な問題だと、Ｈについて解くと数が合わないこともあるでしょう。
その場合は、2、3、4なんて適当な数を入れてみるのも手ですし、Ｈについて方程式を解いてみて、分子分母整数の分数にして、その火を見ながら係数を入れ直すとか、ガチで連立方程式を解いてやるとか(中学数学がスラスラできるならそんなに手間ではありません)、色々やってください。

大事なのは、最終的に、Ｓ、Ｈ、Ｏ、それぞれの数が、左辺と右辺で同じなのか、最後に確認することです。

ORUKA1951 · Answer

化学反応式と言う言葉でパニックになったらだめです。

○●●●　　＋　◎◎●
りんご１個　　イチゴ２個
ミカン３個　　ミカン１個

載った皿があります。これから
◎◎○●●●●
イチゴ２個
りんご１個
ミカン４個
　載った皿を作りたい、それぞれのお皿は何枚いりますか？
に置き換えてみましょう。

○●●●　　＋　◎◎●　→　◎◎○●●●●
ここは、種類の多い右側の◎◎○●●●●が一皿として考えて見ます。
○●●●　　＋　◎◎●　→　1皿×[◎◎○●●●●]
　とすると、○りんごは一個ですから
1皿×[○●●●]　　＋　◎◎●　→　1皿×[◎◎○●●●●]
　は決まります。同様に、◎イチゴは２個ありますから
1皿×[○●●●] ＋ １皿×[◎◎●]　→　1皿×[◎◎○●●●●]
　も決まります。ここで左右の●ミカンの数を数えてみましょう。いち、にい、さんとひとつ・・左辺は４つあります。右辺もいち、にい、さん、し・・４つありますから。

1)反応式を係数なしで書く。
2)反応物(左辺)、生成物(右辺)で、それぞれの物質にしか含まれていない元素を探す。
3)もっとも多くの種類の元素を含むものがあれば、とりあえずその化合物の係数を1とする。
4)それを元に、反対側の変の物質の係数を決める。
5)最後に、決まっていない係数を元素数から決定する。
6)分数を払う。
[例]メタノールの燃焼
(1)　 CH₄O + 　O₂ → 　CO₂ + 　H₂O
(2) C: ★　　　　　　　　　★
　　H: ★　　　　　　　　　　　　　　★
　　O: ★　　　★　　　　★　　　　★
(3) [1]CH₄O + 　O₂ → 　CO₂ + 　H₂O
(4) [1]CH₄O + 　O₂ → [1]CO₂ + 　H₂O　Cの数から
　　[1]CH₄O + 　O₂ → [1]CO₂ + [2]H₂O Hの数から
(5)　[1]CH₄O + 　O₂ → [1]CO₂ + [2]H₂O　O酸素の数を数える
　　　　　　　　　　　　　2×1 + 1× 2 = 4個
　　　O:1個　　↓
　　　　4-1　= ３個
　　[1]CH₄O + [3/2]O₂ → [1]CO₂ + [2]H₂O
 Oの数 1個　+　3個　= 4 = 2個　+ 2個
(6)　[1]CH₄O + [3/2]O₂ → [1]CO₂ + [2]H₂O　×2
　　 [2]CH₄O + [3]O₂ → [2]CO₂ + [4]H₂O
検算　　H: 8個　　　　　　　　　　　　8個
　　　　C: 2個　　　　　　　 2個
　　　　O: 2個　　6個　　　　4個　　　4個

★化学反応式の係数の問題は、小学校低学年の問題と全く同じです。
（高度な物になると不定計数法という方程式になりますが）　　　　　　　　　　　　　
　基本的に、りんご、みかん、いちごの問題と同じです。パニックになったにだめですよ

Saturn5 · Answer

化学反応式は左辺と右辺の原子数があっていればいいのです。

（Ｓについて） (1)＝(2)
（Ｈについて）２(2)＝２(3)　よって、(2)＝(3)
（Ｏについて）　３(1)＋(2)＝４(3)
上式を満たす最小の係数は(1)＝１、(2)＝１、(3)＝１です。

高2 化学反応式

化学反応式混乱しちゃいますよね＠＠；

登場人物は、Ｓ、Ｈ、Ｏの三人。

化学反応式と言う言葉でパニックになったらだめです。

化学反応式は左辺と右辺の原子数があっていればいいのです。

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