高校基礎Chapter 13約8分
化学反応式と量的計算
係数はmol比。それがわかれば「何gから何gできるか」が全部計算できる。
#化学反応式#量的計算#モル比#係数
つまり「係数 = mol比」だけ覚えれば全部解ける
これは「H₂ 2mol と O₂ 1mol から H₂O 2mol ができる」という意味。
計算の3ステップ
① mol に変換(質量なら÷モル質量、体積なら÷22.4)
② 係数比でmolを換算
③ 求める量に変換
計算例
H₂ 4.0g から生成する H₂O の質量は?(H=1、O=16)
係数比 H₂:H₂O = 2:2 = 1:1 なので
過不足がある問題
どちらかが余る → **少ない方(限界試薬)**に合わせて計算
H₂ 3mol と O₂ 1mol を反応させると?
O₂ 1mol を使い切るには H₂ 2mol 必要(H₂ は 1mol 余る)
→ O₂ が限界試薬 → H₂O = 2mol
💡豆知識
アンモニア(NH₃)の工業的合成では1回の反応で転化率が約15%しかない(平衡の制約)。それでも毎年1億トン以上製造できるのは、未反応のガスを繰り返し循環させるため。mol を使った量的計算なしに、このような大規模工業プロセスの設計は不可能だ。
⚠よく間違えるところ
限界試薬の計算で最も多い間違い:「量が多い方」を基準に計算してしまう。必ず「少ない方(限界試薬)」で計算する。H₂ 3mol と O₂ 1mol なら、O₂ が限界試薬。H₂ は 2mol 消費されて 1mol 残る。
✓重要ポイント
まとめ
- 係数 = mol比(粒子数の比)
- 手順:mol変換 → 係数比で換算 → 量に変換
- 過不足あり → **少ない方(限界試薬)**を基準に
- 分子量に g をつけるとモル質量(g/mol)になる
まとめ
- 係数 = mol比(粒子数の比)
- 手順:mol変換 → 係数比で換算 → 量に変換
- 過不足あり → 少ない方を基準に計算
- 分子量に g をつけるとモル質量(g/mol)になる
// quiz
確認問題
Q1.2H₂ + O₂ → 2H₂O の係数が示すことは?
Q2.H₂ 4.0g(M=2)から生成するH₂Oは何molか?
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