化学反応式の係数比について疑問があります。無機化学を勉強していて、しばしば計算問題で係数比を用いて計算しているものがあるのですが、係数比はあくまでmolの「変化」量比と一致するだけであるはずなのに係数比 で解いているのは何故でしょうか? A+B→AB 前 変(ここが一致すると思ってます。) 後 のような式を立ててもいないのに…。係数比でまだなにか僕が理解していないものがあるのでしょうか?もしあったら教えていただけると幸いです。 補足 すみません、恐縮ですが回答してくださる方はお手数ですが先の回答者さんの返信欄に具体的な問題を添付したのでそれをご覧になってから回答をいただければと思います。 化学 ・ 16 閲覧 ・ xmlns="> 50 言っている意味がわからない。 ---------- この部分が何を示しているのかさっぱり。 もっと具体的な計算問題の例・数字を出して 「ここがおかしいんじゃないか」 という質問にすれば多少は質問内容がわかるかもしれない。 ID非公開 さん 質問者 2021/7/28 16:10 回答ありがとうございます、これが具体的な問題です。 ThanksImg 質問者からのお礼コメント 自分の質問がダメで申し訳ございませんでした、もしかしたらと何か掴みかけたので問題で試してみます、また同じような質問をするかもしれないのでその時は具体的に投稿するように注意します、ありがとうございました。 お礼日時: 7/28 16:37
ご丁寧にありがとうごさいました! お礼日時:2018/03/22 13:35 No. 1 回答日時: 2018/03/22 12:21 a*Cr2O7(2-) + b*H(+) + c*I(-) → d*Cr3 + e*H2O + f*I2 Cr の個数から:2a = 3d ① プラスマイナスの個数から:-2a + b - c = 0 ⑤ ①より d = (2/3)a ⑤に代入して c = -2a + b = -2a + 14a = 12a ④に代入して f = c/2 = 6a d が分数になってしまったので、これを整数にするために、a/3 = A とおいて書き替えましょう。 a = 3A b = 42A c = 36A d = 2A e = 21A f = 18A 共通の A は約せるので 3*Cr2O7(2-) + 42*H(+) + 36*I(-) → 2*Cr3 + 21*H2O + 18*I2 この回答へのお礼 回答ありがとうございます すみません 答えの方を載せておくのを忘れていました 今頃になって申し訳ございません それと、Crの個数が2a=3d となるのはどういうことでしょう 左の式のCrが2つあるのは分かりますが、 右の式はイオンですが そのまま3でいいのですか? 原子の数というのは何でしょうか? 化学反応式 係数 問題 高校. しつこくすみません お時間がございましたら よろしくお願いします お礼日時:2018/03/22 12:44 お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて! gooで質問しましょう! このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
とにかく比の計算で考えていけば、そんなに難しくはないかと思います。ただ、どこに何を代入するかで間違えやすいので、慣れないうちは、 物質名や単位などを省略せずに式を立てることがコツ です。 引き続き、もう一題考えてみましょう。 もう大丈夫でしょうか? ここまでが分かれば、化学反応の量的関係についての基本は大丈夫です。面倒くさがらずに、段階を追って考えていけば、ミスは減らせると思うので、苦手な人は指差し確認しながら進めていってみて下さい。 ■気体の反応はmolを通らなくても大丈夫なことがある! アンモニアという気体(名前を聞いただけで臭い!と思うかもしれませんが)をつくるには、気体の窒素と水素を反応させる方法が最も一般的です。ちなみに、この方法をハーバー・ボッシュ法といい、この方法が確立したお陰で人工肥料の大量生産ができるようになり、世界の人口増加に対し、食料の増産ができるようになったと言われています。さらには、このアンモニアが原料となり、第一次世界大戦での爆薬の大量生産を可能にしたという説もあります。このハーバー・ボッシュ法、高温・高圧のもとで反応させる必要があり、膨大なエネルギーが必要になるという難点があったのですが、最近になって日本で新しい方法が発明され( 東大 ・ 東工大 )、注目を浴びています。 ちょっと話が脱線しましたが、この反応について、まず問題を解いてみましょう。 このように、与えられた数値(1. 化学反応式 係数 問題プリント 高校. 12 L)をmolに直し、係数比=mol比の関係から目的の物質(アンモニア)のmolを求め、さらにそれを体積Lに変換するという方法でも問題を解くことができます。 ただし、よくよくこの計算の過程を見てみると、初めに22. 4で割って、最後に22. 4をかけています。この「22. 4で割って、かける」というのは、結果的に「1をかける」ことと同じですから、やらなくてもいい過程だということが分かるかと思います。 なぜこれが成立するかというと、以前出てきた「アボガドロの法則」が気体分子の間に成り立っているからです。 要は、同温・同圧で同じmol数の気体であれば、同じ体積ということになりますから、「同温・同圧のもとで」「体積同士の比較」であれば、 「係数比=体積比」 の関係を使って解くこともできるのです。 では、先ほどと同じ問題を、「係数比=体積比」の関係を使って解いてみましょう。 結果的に同じ数値になっていることが分かると思います。 あくまで「同温・同圧で」「体積同士の比較」という条件付きなので、決して「質量同士の比較」には使わないで欲しいのですが、上手に活用できると便利ですので、こちらも意味を理解した上で使えるように練習してみると良いかと思います。 今回はここまでです。 今回は、問題も続いたのでワンポイントチェックはお休みです。次回は、化学反応の量的関係の応用編です。お楽しみに!
【プロ講師解説】 化学反応式(係数・作り方・書き方・計算問題の解き方など) で化学反応式の基本的な係数決定法を説明したが、複雑な化学反応式の係数を決定する場合、その方法では時間がかかり過ぎることがある。そこで、このページでは『未定係数法(化学反応式の係数を決定する"裏技"的方法)』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。 未定係数法のやり方 ここでは、以下の化学反応式を使って未定係数法のやり方について説明していこう。 未定係数法は次の4STEPを使って行う。 STEP1 それぞれの係数をアルファベットで書く STEP2 左右で各原子の数が等しくなることを利用し、方程式を立てる STEP3 1つの物質の係数を1と決め、代入する STEP4 方程式を解き、係数を求める P o int! それぞれの係数をアルファベットで書く。 まず、反応式に出てくる物質の係数をすべてアルファベットで書く。 左右で各原子の数が等しくなることを利用し、方程式を立てる。 化学反応式の基本ルール である 「反応の前後で、原子の数は変わらない」 を使って、係数がアルファベットのまま各原子の数を比べると、方程式ができる。 まず炭素について。 炭素原子は左側にa×6コ、右側にc×1コある。反応の前後で原子の数は変わらないため、 \[ 6a=c・・・① \] 同様に、酸素について、 6a+2b=2c+d・・・② 水素について、 12a=2d・・・③ が成り立つ。 複数のアルファベットのうち、好きなアルファベットを「1」とおく。 今回はaを1とおくと… ①6=c\\ ②6+2b=2c+d\\ ③12=2d 方程式を解き、係数を求める。 STEP3で得た方程式を解くと、 b=6\\ c=6\\ d=6 となる。 これらを当てはめて完成。 ちなみにアルファベットが分数で出てしまったら、分母が消えるようにすべての係数に同じ数をかけよう! 【高校数学】未定係数法が難しくて解けない？問題を解くコツは連立方程式 - 受験の相談所. 関連:計算ドリル、作りました。 化学のグルメオリジナル計算問題集 「理論化学ドリルシリーズ」 を作成しました! モル計算や濃度計算、反応速度計算など入試頻出の計算問題を一通りマスターできるシリーズとなっています。詳細は 【公式】理論化学ドリルシリーズ にて! 著者プロフィール ・化学のグルメ運営代表 ・高校化学講師 ・薬剤師 ・デザイナー/イラストレーター 数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など) 2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営 公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆 著者紹介詳細
中学生から、こんなご質問が届きました。 「 化学反応式の係数 なのですが、 なぜつけるのか を知りたいです。 たとえば、"2 H₂O"を "H₄O₂"と書かないのはなぜですか…?」 とても良い質問ですね! 化学反応式 係数 問題プリント. 結論から言うと、 化学式の形を変えると、 その物質ではなくなってしまうからです。 ・水(H₂O)の分子が2つある と言いたければ、 分子が2つ という意味で、 H₂O の前に係数 「2」 をつけます。 (これが係数の意味です。) H₄O₂ と書けば、 もう「水」ではなくなってしまいます。 (水という物質は、 H₂O としか書けない ルールだからです。 たとえば、 「炭素は、C」 と ルールで決めたので、 C でないものが 炭素を意味することはありません。 これと同じで、 H₂O でないものが 「水」を表すことはないのです。 ) このように、 まずは結論からお答えしました。 以下はさらに、 成績アップの大事なコツを お話していきますね。 … ■まずは準備体操を! 皆さんは、 「水を化学式で書いてください」 と言われて、 「H₂O です!」 と即答できるでしょうか。 「え……」 と困ってしまう中学生は、 まずは準備体操から始めましょう。 中2理科の基礎ページを 2つ用意しました。 こちらのページ では、 ・ 最低限、覚えるべき「化学式」 をまとめておきました。 もちろん 「水 H₂O」 もあります。 もう1つのページ では、 ・「化学反応式」の "数字"の意味 を初歩から解説しています。 "大きい数字" と "小さい数字" は 意味がどう違うの…? というよくあるご質問に、 ばっちりお答えしています。 準備体操として、 ぜひ読んでみてください。 理科のコツが詰まっていますよ! その後で戻ってくると、 "すごく分かるようになったぞ!" と実感がわくはずです。 ■化学反応式のルール では、本題に入りましょう。 化学反応式について、 「3つのルール」 を説明します。 1.「=」ではなく 「→」を使う 。 化学反応式では、 "反応前"の物質と "反応後"の物質はちがうものです。 そのため、「=」ではなく「→」を。 2.「→」の前後では、 原子の種類と数を等しくする。 化学変化は、 原子の結びつき方が変わるだけです。 原子は、突然なくなったり、 増えたりもしません。 そのため、「→」の前後で、 原子が増えたり、 種類が変わったりはしないのです。 3.係数は "もっとも簡単な整数" に。 理科では、係数に「1.5」のような 小数は使いません。 また、化学反応式の中で、 物質Aと物質Bの分子の数が 「4:2」 になるような時は、 「2:1」 と書き直しましょう。 (算数や数学で習った 「もっとも簡単な整数比」 を使います。 「4分の2」という分数を 「2分の1」と約分するのと同じです。 ) ■「係数」のつけ方を知ろう 今から、具体例を通して、 先ほどのルールを確認します。 ◇ 「水素と酸素が化合すると、 水ができる 」 という化学反応式を例に挙げます。 「係数のつけ方」 が特に大事なので 注目してくださいね!