化学反応における試薬および生成物の量を決定する方法

コンテンツ

説明書
どうやって
必要なもの

化学物質は、分子や原子の量に基づいて、常に一定の割合で互いに反応します。化学者は反応式を使ってこれらをモルで表現します。 1モルは6.02 x 10 ^ 23粒子と定義される量です。物質がそれらの反応式に存在する正確な量のモルで混合されるとき、これは化学量論比として知られ、そして非常に効率的であり、そして全ての化合物は完全に反応する。反応する物質の量、および反応式と化学分子量によって形成される生成物を計算することが可能です。

説明書

適切な量の試薬を混合することは、優れた化学者にとって非常に重要です。 （木星イメージ/バナナストック/ゲッティイメージズ）

検討している化学反応の一般式を書きなさい。これは、方程式の左側にあるすべての試薬、右側の矢印、および生成物を書くことによって得られます。例えば、二酸化炭素と水を生成するためのメタンと酸素との燃焼反応は、式：ＣＨ４＋Ｏ２ - ＞ＣＯ２＋Ｈ２Ｏを有する。
矢印の両側にある各元素の原子数が等しくなるように、各化学式の前に数値係数を追加して方程式のバランスをとります。この例では、1個の炭素、4個の水素と2個の左側の酸素、および1個の炭素、3個の酸素と4個の水素が右側に存在しているため、方程式は釣り合っていません。それは適切な比率にCH 4 + 2 O 2 - > CO 2 + 2H 2 Oとして書き直されるべきです。
反応に使用したい少なくとも1つの試薬の量を設定します。これは反応のスケールを得るために必要であり、量計算のための出発点があります。メタン反応の場合は、50 gの試薬を燃やすことにします。
選択した試薬の重量を、物質の分子量（g / mol）で割ります。これは試薬のモル数を示します。物質の分子量は、製造元のデータシート、または周期律表などの他の標準的な参考資料から入手できます。メタンの分子量は16.04 g / molなので、この例の計算では50 / 16.04 = 3.12 molのメタンになります。
他の各試薬および生成物について、平衡反応の割合に関してそれらのそれぞれに対応する数値係数を計算する。この例では、酸素に対するこの比率は、二酸化炭素に対しては2/1、水に対しては2/1、水に対して2/1になります。
計算された試薬のモル数で各物質について求められた比率を掛けます。この計算により、反応に関与する各物質のモル数がわかります。例えば、２×３．１２＝６．２４モルの酸素、３．１２モルの二酸化炭素および６．２４モルの水である。
各試薬と生成物のモル数に対応する分子量を掛けます。この計算により、反応に使用される各試薬と化学物質の量がグラム単位で表示されます。その質量は既に知られているので、最初に計算された試薬についてこの説明をする必要はない。例えば、反応例において生成される水の量は、６．２４モル×１８ｇ／モル＝１１２ｇであろう。