物質 量 と 化学 反応 式。 物質量

高校化学「化学反応式の作り方・計算問題」完全マスター講座!!

物質 量 と 化学 反応 式

Contents• 物理変化と化学変化 物質の変化には、二つの分類の仕方がある。 それらは 物理変化と 化学変化と呼ばれる。 それぞれについて例を挙げて説明する。 物理変化 物理変化とは、物質の状態変化の中でも「その物質そのものの化学的性質は変化しておらず物理的性質のみが変化している」ことで、具体的には 物質の三態の変化に等しい。 例えば水が凍れば氷になり、蒸発すれば水蒸気になる。 しかし氷でも水蒸気でも水でも、物質としてはH 2O(水)である。 このような変化を物理変化という。 化学変化 例えば「水素が燃えて水になった」「木が燃えて炭になった」「ガソリンを燃やして排気ガスになった」というように物質そのものが変わってしまうことを化学変化という。 例えばメタンの燃焼を例にとると以下のような化学変化が起こる。 メタン中の炭素の結合状態は完全に変わっている。 化学反応式の書き方 化学反応とは原子(あるいは分子)が衝突することで起こる。 そのため、反応を理解するには質量や体積ではなく、 個数(物質量)を調べることが分かりやすい。 例えば次の反応ではH 2(水素分子)とO 2(酸素分子)が反応してH 2O(水分子)が出来上がるが、その際には水素分子が2つ、酸素分子が1つから水分子が2つ出来る。 このように反応で使用する物質の個数の比を書いてみよう。 最後にそれぞれの分子に個数(の比)を付け加えることで化学反応式は完成する。 この比のことを各原子の 係数と呼ぶ。 それは「 化学反応の前後で各原子の個数は変わらない」という規則である。 原子 左辺 右辺 水素 4つ 4つ 酸素 2つ 2つ 化学反応式のルール 化学反応式では各係数は整数であることがルールとなっている。 そのため各原子の係数が最小の整数となるように整えよう。 化学反応前後の変化 化学反応前後の変化について説明する。 この考え方は、受験勉強はもちろんのこと、社会に出て化学の仕事に携わった際にも、とても大切な意味を持っているので是非知ってほしい。 化学反応前後での原子の個数の変化 化学反応の前後で 各原子の個数は変化しない。 先にも書いたが、化学反応式の正誤を確かめる重要な指標となるため、覚えておこう。 これは次の項目の質量保存の法則とも繋がることになる。 化学反応前後での質量の変化 化学反応の前後で、各原子の個数は変化しない。 ということは 相対質量の合計 も変化しない。 そのため 原料と生成物の質量は変化しない。 これは 質量保存の法則と呼ばれる。 原料が例え気体になっても固体になっても、原料で使用した質量をそのまま生成物が保持する。 産業においては、原料と生成物のバランスを調査することで製造工程のどこに問題があるのか?どの工程は計画通りに進行しているのか?という事を考察したり、廃棄物はどの程度の量になるのか予測することが出来る。 事業に大きなダメージがある。 このような化学反応前後の質量のバランスのことを マテリアルバランスと呼ぶ。 化学反応前後で変化する値 これは色々な事象が変化するのでまずは「 原子の個数は変化しない」「 質量は変化しない」という事を抑えておこう。 そのうえで化学反応の前後では、まず「 物質量が変化する」。 また気体が発生するならば反応前後で「 気体の体積は変化する」。 もちろん場合によっては変化しないこともあるわけだが、変化しうるということは理解しておこう。 以下に例を示す。 化学反応式の計算問題1 エタンの完全燃焼反応の反応式を書け。 解答 燃焼反応とは何か、を考える。 燃焼反応とは酸素による酸化である。 炭化水素は完全燃焼することで二酸化炭素と水を与える。 まずは原料と生成物を並べてみよう。 仮に係数をa,b,c,dとして各原子の個数を表すと次のようになる。 最後の化学反応式のルール「各物質の係数は最小の整数」であることを思い出そう。 bが少数であるため、bが最小の整数となるように整える。 化学反応式の計算問題2 過酸化水素が水と酸素に分解する化学反応式を書け。 また過酸化水素34gが完全に分解した場合、水は何g出来るか。 解答1 過酸化水素の分解反応の問題はセンター試験にも出ている。 覚えておこう。 次に係数を考える。 各原子の個数を左辺右辺で書き出すと以下のようになる。 変数3つに対して式が2つなので、このままでは解けない。 5となった。 cが少数であるため、各原子の係数が最小の整数とするためにそれぞれに2をかける。 解答2 次に、水の重量を求める。 各原子の係数の比は分子の個数と同様である。 つまり、各係数はそのまま物質量の比となる点に注目する。 つまり、水は1モル生成する。 「化学反応の前後で質量は変化しない」というルールを利用する。 反応前の過酸化水素の質量は34gである。 一方、生成した水は18gである。

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化学反応式と物質量、について質問です。 係数比=反応する分子の数の比

物質 量 と 化学 反応 式

化学反応式と化学量論式 化学反応を取り扱う場合には化学反応式を考える場合が多い。 化学反応式は、反応に関わる成分の間での量的相互関係を表す。 そのため、化学工学などでは化学反応式を化学量論式や量論式ともいう。 次のような化学反応式を考える。 この反応式では mol の成分Aと molの成分Bが反応し、 molの成分Cが生成することを表す。 限定反応成分について 実際の反応では、各成分が量論係数の比率で供給されるのではなく、いずれかの原料成分が過剰に供給されることがある。 このとき、過剰でない反応原料を限定反応成分 Limiting reactant という。 また、限定反応成分も全てが反応せずに、その一部は未反応のままである場合もある。 上の化学反応式のうち限定反応成分をAとして、両辺を で割ると次の式のようになる。 反応率について 反応の進行状態を表すために、限定反応成分Aに対する反応率 を考える。 反応率 は限定反応成分Aの供給量に対してAがどれだけ反応したかを表す値である。 同様に成分B、成分Cについても考えることができる。 これをまとめると下の表のようになる。

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物質量と化学反応式

物質 量 と 化学 反応 式

第16章 化学反応の量的関係 08ko-016 物質量がマスターできると,化学反応の量的関係について考えることができます。 しかし,その前に必要なものがあります。 それは化学反応式が正しくかけるということです。 この章は,化学反応式と化学反応の量的関係についての勉強です。 この章の学習内容は,次の通りです。 (1) (2) (3) (4) では,化学反応式からはじめましょう。 中学校のときに,簡単な化学反応式を勉強しましたね。 化学反応式にはどのようなきまりがありましたか。 1.反応物の化学式と生成物の化学式は,それぞれ左辺・右辺のどちらにかきますか? 反応物の化学式は左辺,生成物の化学式は右辺にかく。 溶媒や触媒などはかき入れない。 2)左辺と右辺でどの元素も原子の数が等しくなるように,化学式 の前に係数をつける。 係数は最も簡単な整数比で表し,1を省略する。 係数が簡単に決められない化学反応式があります。 そのようなときには,係数を未知数とし,両辺の各原子数に関する連立方程式をつくり,その値を求める未定係数法という方法を使います。 例えば,アセチレンC 2H 2を完全に燃やすと,二酸化炭素CO 2と水H 2Oができます。 この化学反応式を考えてみましょう。 両辺の各原子の数は互いに等しいはずだから,次の関係が成り立つ。 塩化ナトリウム水溶液に硝酸銀水溶液を加えると,塩化銀の白色沈殿が生じますね。 この反応について考えてみましょう。 まず,化学反応式で示します。 これをイオン反応式で示すと,次のようになります。 これもイオン反応式で示しましょう。 しかし,この濃度は溶媒の質量と溶液の質量の関係を表したものです。 化学では,物質の質量より粒子の数を知りたいことが多いのです。 そこで,モル濃度です。 メスフラスコの使い方を説明しましょう。 塩化ナトリウム1molは58.5gですから,58.5gの塩化ナトリウムを溶かして,水溶液を1Lにすればよいのです。 ただし,メスフラスコの中で塩化ナトリウムを溶かしてはいけません。 溶解熱により容量が変化するかもしれないからです。 ビーカーの中で塩化ナトリウムを水に溶かして,メスフラスコに移します。 もっちろん何度もビーカーを水で洗う必要があります。 洗液もメスフラスコに移します。 最後に水を加え,液面を標線と一致させます。 しかし,ここで終わりではありません。 水溶液の濃度を均一にするため,よく振ることが必要です。 活栓をして,口を下にしたり上にしたり繰り返します。 それでは,最後に化学反応の量的関係について考えることにしましょう。 化学反応式は2つのことを意味しています。 炭酸カルシウムCaCO 3に塩酸HClを加えると,二酸化炭素CO 2が発生しますね。 この反応を,ビーカーの中で行うと,生成した二酸化炭素が逃げますから,その分質量が減少します。 もし,質量の減少分を発生した二酸化炭素の質量と仮定すると,炭酸カルシウム,塩酸,二酸化炭素の量的関係がわかるはずですね。 さて,どうなるでしょうか。 それでは,この章の学習内容の確認です。 1.化学変化において,反応する物質と生じる物質の関係を,化学式を用いて示した式を何といいますか? 2.次の化学変化を,1の式を使って示しなさい。 アセチレンC 2H 2が完全燃焼すると,二酸化炭素と水になる。 3.イオンが関係する反応において,反応しないイオンを省略した1の式を何といいますか? 4.次の化学変化を,3の式を使って示しなさい。 硫酸銅(II)水溶液に亜鉛を入れると,亜鉛はイオンになって水溶液に溶け,銅は金属の単体に変化する。

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