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教科書 p.175. 化学反応式. 化学反応:ある物質が別の物質に変化. 反応物 → 生成物. 例:酸素と水素が反応して水ができる. 反応物: 酸素と水素. 生成物: 水. 酸素 + 水素 → 水. 化学式を使って表すとどうなるだろうか?. 教科書 p.177. 反応物、生成物を正しい化学式で表す. step 1. 水素: H 2 、酸素: O 2 、水: H 2 O. 水素分子を2つ. 水分子を2つ. 教科書 p.178. 反応物と生成物の原子が同数になるように係数を決める →質量保存の法則. Step II. 教科書 p.178.
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教科書 p.175 化学反応式 化学反応:ある物質が別の物質に変化 反応物 → 生成物 例:酸素と水素が反応して水ができる 反応物:酸素と水素 生成物:水 酸素+水素→水 化学式を使って表すとどうなるだろうか?
教科書 p.177 反応物、生成物を正しい化学式で表す • step 1 水素:H2、酸素:O2、水:H2O
水素分子を2つ 水分子を2つ 教科書 p.178 反応物と生成物の原子が同数になるように係数を決める →質量保存の法則 • Step II
教科書 p.178 化学反応式 各分子の数を係数として入れる。 最も簡単な整数比、1は省略する 2 2 H2+O2→ H2O 1 2個の水素分子と1個の酸素分子が反応して2個の水を生成する
例1 窒素分子(N2)と水素分子(H2)が化合してアンモニア(NH3)を生成する。例1 窒素分子(N2)と水素分子(H2)が化合してアンモニア(NH3)を生成する。 Step 1 化学式で各物質を表す N2+H2→NH3 Step 2左辺と右辺の原子数をあわすように各分子の係数を決める。 N2+ H2→ NH3 2 3 1
例2:酸化水銀(HgO)が分解すると水銀と酸素が生成する。例2:酸化水銀(HgO)が分解すると水銀と酸素が生成する。 Step 1 HgO→Hg+O2 Step 2-1HgOの前に2の係数をおくことにより酸素の数を合わせる。 2HgO→Hg+O2 Step 2-2 右辺の水銀原子の前に2の係数をつけて水銀の数を合わせる。 2HgO→2Hg+O2
演習問題 (1) プロパン(C3H8)が燃えて二酸化炭素と水ができる。 3 5 4 C3H8+ O2→ CO2+ H2O 10×O = + 6×O 4×O まず,Cに注目(最も単純そう) 次に,Hに注目(右辺に1ヵ所のみあり) 最後にOの数を合わせる
H2 Al+ HCl→AlCl3+ 3 2 演習問題 (2) アルミニウムが塩酸(HCl)にとけて塩化アルミニウム(AlCl3)と水素を生じる。 両辺×2 3 3×H 3/2×H2 = まず,Clに注目(最も多い) 次に,Hの数を合わせる 最後に係数を整数にする 2Al+6HCl→2AlCl3+3H2
化学量論計算 CH4+2O2→CO2+2H2O • 例:メタンが燃えると二酸化炭素と水が生成する 数の関係: 反応式の係数 メタン1個と酸素2個が反応して 二酸化炭素1個と2個水ができる
CH4 1mol O2 2 mol CO2 1 mol H2O 2 mol 物質量の関係 係数は数の比 集団で考えれば 物質量の比
質量(g) 物質量= モル質量(g/mol) 80 g 80 g 質量との関係 CH4 1mol=16 g O2 2 mol=32×2 =64 g CO2 1 mol=44 g H2O 2 mol= 18×2=36 g
気体の場合 体積の関係 アボガドロの法則: 同じ物質量→同温・同圧の下では気体の種類によらず同体積 物質量比=体積比
モル比 2 H2 + O2 → 2 H2O 2 mol 1 mol 2 mol O2に対するH2Oのモル比→ 2 mol H2O /1 mol O2 H2に対する H2O のモル比→ 2 mol H2O /2 mol H2 求める物質のモル数 = 与えられた物質のモル数×モル比 モル比=求める物質のモル数 /与えられた物質のモル数 モル比の有効数字は何桁でも取れる→係数 気体の場合→モル比=体積比(同温,同圧下)
例題 エチレン(C2H4)1.4 gを完全に燃やすとき必要な酸素の体積は標準状態でいくらか? C2H4+3O2→2CO2+2H2O エチレン1 molと反応する酸素は3 mol
1.4 g =0.050 mol 28 g/mol エチレン1.4 gは エチレンに対する酸素のモル比は 3 mol O2 /1 molC2H4 エチレン0.050 mol を燃やすのに必要な酸素のモル数 = 0.050 mol C2H4 × 3 mol O2/1 molC2H4 = 0.15 mol O2 標準状態(0℃、1 atm)で 22.4 l/mol×0.15 mol=3.36 l 答え3.4 l