この例の問題は、分子のグラム数を分子のモル数に変換する方法を示しています。このタイプの変換の問題は主に、サンプルの質量をグラムで与えられた (または測定しなければならない) ときに、モルを必要とする比率または平衡方程式の問題を処理する必要がある場合に発生します。
モルからグラムへの変換 (およびその逆)
- グラムとモルは、サンプル中の物質の量を表す 2 つの単位です。 2 つの単位の間に「換算式」はありません。代わりに、原子質量値と化学式を使用して変換を行う必要があります。
- これを行うには、周期表で原子量を調べ、式質量を使用して化合物に含まれる各元素の原子数を調べます。
- 式の下付き文字は原子の数を示すことに注意してください。下付き文字がない場合は、式にその要素の原子が 1 つしかないことを意味します。
- 元素の原子数にその原子質量を掛けます。すべての原子に対してこれを行い、値を追加してモルあたりのグラム数を取得します。これが換算係数です。
グラムからモルへの変換問題
問題
CO2 のモル数を求めよ 454 グラムの CO2 中 .
解決策
まず、周期表から炭素と酸素の原子質量を調べます。 C の原子量は 12.01、O の原子量は 16.00 です。 CO2のフォーミュラ質量 です:
12.01 + 2(16.00) =44.01
したがって、1モルのCO
モル CO2 =454 g x 1 mol/44.01 g =10.3 mol
答え
CO2 は 10.3 モルあります 454 グラムの CO2. 中。
モルからグラムへの問題例
モル単位の値が与えられ、それをグラムに変換する必要がある場合があります。これを行うには、まずサンプルのモル質量を計算します。次に、モル数を掛けてグラム単位の答えを得る:
サンプルのグラム =(モル質量) x (モル)
問題
過酸化水素 H2 0.700 mol のグラム数を求めてください O2 .
解決策
化合物内の各元素の原子数 (添字) に周期表の元素の原子質量を掛けて、モル質量を計算します。
モル質量 =(2 x 1.008) + (2 x 15.999)
モル質量 =34.014 グラム/モル
モル質量にモル数を掛けてグラムを取得します:
過酸化水素のグラム =(34.014 グラム/モル) x (0.700 モル) =23.810 グラム
答え
0.700 モルの過酸化水素には 23.810 グラムの過酸化水素が含まれています。
モルからグラムへの変換問題
モルをグラムに変換する方法を示す別の例を次に示します。
問題
3.60 mol の H2 の質量をグラムで求めます。 SO4 .
解決策
まず、周期表から水素、硫黄、酸素の原子量を調べます。原子質量は、H が 1.008、S が 32.06、O が 16.00 です。H2 の式質量は、 SO4 です:
2(1.008) + 32.06 + 4(16.00) =98.08
したがって、1 モルの H2 SO4 重さは98.08グラム。この関係は、グラムからモルへの変換係数を提供します。係数 98.08 g / 1 mol を使用:
グラム H2 SO4 =3.60 mol x 98.08 g / 1 mol =353 g H2 SO4
答え
H2 は 353 グラムあります SO4 3.60 mol の H2 中 SO4 .
グラムとモルの換算の実行
これらの変換を実行するためのヒントを次に示します。最も一般的に発生する 2 つの問題は、単位を正しく取り消さないことと、誤った有効数字を使用することです。
- 変換を書き出して、ユニットが確実にキャンセルされるようにするのに役立ちます。アクティブなユニットを追跡するために、複雑な計算でそれらに線を引くことをお勧めします。
- 有効数字に注意してください。化学の教授は、問題を正しく設定したとしても、答えを報告することに関しては容赦ありません。
ソース
- アンドレアス、バーク。ら。 （2011）。 「28Si結晶中の原子を数えることによるアボガドロ定数の決定」. フィジカル レビュー レター . 106 (3):30801. doi:10.1103/PhysRevLett.106.030801
- Cooper, G.;ハンフリー、S. (2010)。 「単位と実体の間の存在論的区別」. 合成 . 187 (2):393–401. doi:10.1007/s11229-010-9832-1
- "Weights and Measures Act 1985 (c. 72)".英国制定法データベース。公共部門情報局
