コンテンツ
- TL; DR（長すぎる;読まなかった）
- グラムで質量を見つける
- 原子量を見つける
- モルあたりのグラムを計算する
- モルあたりのグラムでグラムを除算する
- 反応係数を見つける
- 制限反応物の決定
- 製品質量の決定
- 反応結果を比較する
- 製品のモルを計算する
- 警告
モルとは、アボガドロス数に等しい物質の量で、約6.022×10 ^ 23です。これは、12.0グラムの炭素12に含まれる原子の数です。科学者はモル測定を使用します。これは、大量測定を簡単に表現する手段を提供するためです。化学式と反応物の質量を考慮して、化学反応のモル数を決定できます。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
化学反応のモル関係を計算するには、生成物と反応物に含まれる各元素の原子質量単位（amus）を見つけ、反応の化学量論を計算します。
グラムで質量を見つける
各反応物のグラム単位の質量を計算します。反応物がグラム単位でない場合は、単位を変換します。
たとえば、0.05 kgのナトリウム（Na）と25.000グラムの塩素ガス（Cl2）NaClまたは食卓塩を形成する。 0.05 kgのナトリウムをグラムに変換します。変換チャートを使用すると、1,000 g = 1 kgであることがわかります。 0.05 kgに1,000 g / kgを掛けて、Naグラムを取得します。
この反応では、50.0 gのNaと25.0 gのClを使用します2.
原子量を見つける
周期表を使用して、各元素の原子量を決定します。通常、化学記号の上または下に10進数として書き込まれ、原子質量単位（amu）で測定されます。
Naの原子量は22.990 amuです。 Clは35.453 amuです。
モルあたりのグラムを計算する
各反応物と生成物のモルあたりのグラム数（g / mol）を計算します。各単一元素のモルあたりのグラム数は、その元素の原子量に等しくなります。各化合物の元素の質量を合計して、その化合物のモルあたりのグラムを見つけます。
たとえば、Naの原子量である22.990 amuは、Naのモルあたりのグラム数に等しく、これも22.990です。
Cl2 一方、Clの2つの原子で構成されています。それぞれの質量は35.253 amuであるため、化合物の合計重量は70.506 amuです。モルあたりのグラム数は同じで、70.506 g / molです。
NaClは、Na原子とCl原子の両方で構成されています。 Naの重量は22.990 amuおよびCl 35.253 amuなので、NaClの重量は58.243 amuで、モルあたりのグラム数は同じです。
モルあたりのグラムでグラムを除算する
各反応物のグラム数を、その反応物のモルあたりのグラム数で割ります。
この反応では50.0 gのNaが使用され、22.990 g / molがあります。 50.0÷22.990 = 2.1749。この反応では、2.1749モルのNaが使用されます。
25.000 gのCl2が使用され、70.506 g / molのCl2があります。 25.000÷70.506 = 0.35458。この反応では、0.35458モルのCl2を使用します。
反応係数を見つける
反応の化学式を調べ、各反応物と生成物の係数を書き留めます。この比率は、単一の原子、数十の原子、さらに重要なことには原子のモルなど、あらゆる量に当てはまります。
たとえば、方程式2 Na + Cl2→2NaCl。 NaとCl2とNaClの比率は2：1：2です。リストされていない係数は1と見なされることに注意してください。Cl2の1分子と反応するNaの2原子ごとに、NaClの2分子が生成されます。同じ比率は、原子と分子のモルに対しても当てはまります。 1モルのCl2と反応する2モルのNaは、2モルのNaClを生成します。
制限反応物の決定
2つの式の最初の式を設定して、制限反応物、または最初になくなる反応物を計算します。この最初の式では、反応物の1つを選択し、その反応物のモル数に反応物のモル数と生成物のモル数の比を掛けます。
たとえば、実験例では、2.1749モルのNaを使用しました。使用される2モルのNaごとに、2モルのNaClが生成されます。これは1：1の比率です。つまり、2.1749モルのNaを使用すると、2.1749モルのNaClも生成されます。
製品質量の決定
生成物のモルあたりのグラム数で得られた数を掛けて、与えられた量の反応物によって生成できる製品の質量を見つけます。
NaClは2.1749モルで、1モルは58.243グラムです。 2.1749×58.243 = 126.67であるため、反応に使用される50.000 gのNaは126.67 gのNaClを生成する可能性があります。
最初と同じ2番目の式を開始しますが、他の反応物を使用します。
他の反応物はClです2、そのうち0.35458モルです。 Clの比率2 NaClに対する反応は1：2なので、反応するCl2のモルごとに、NaClが2モル生成されます。 0.35458×2 = 0.70916モルのNaCl。
結果の数値に生成物1モルあたりのグラム数を掛けて、第2反応物によって生成できる生成物の量を求めます。
0.70916モルのNaCl×58.243 g / mol = 41.304 gのNaCl。
反応結果を比較する
両方の方程式の結果を調べます。どちらの式が結果として生成物の質量が小さくなるかには、制限反応物が含まれます。反応はこの反応物が使い果たされるまでしか進行しないため、この式で生成される反応物のグラム数は、反応全体で生成されるグラム数になります。
塩の方程式では、Cl2 最も少ないグラム数のNaClが得られたため、それは制限反応物です。この反応で生成されるNaClは41.304 gのみです。
製品のモルを計算する
製品のグラムを製品のモルあたりのグラムで割ることにより、生成される製品のモルを決定します。これで、この反応で使用されるすべての化合物のモル数が計算されました。
41.304 gのNaCl÷58.243 g / mol = 0.70917モルのNaCl。