化学者は、化学反応を実行するために必要な物質の量を日常的に計算しています。教科書では、このトピックを「化学量論」と呼んでいます。化学者は、すべての化学量論的計算をモルに基づいています。 1 モルは物質の 6.022 x 10^23 式単位を表し、この数値は、サンプルがその式重量 (グラム) と等しい重量を示すのに必要な物質の式単位の数に対応します。式の量は、式内のすべての原子の、元素の周期表にある原子量の合計を表します。たとえば、塩化ナトリウムまたは NaCl としても知られる食卓塩は、58.44 の式量を示します。これは、58.44 グラムの塩化ナトリウムが 1 モル、つまり 6.022 x 10^23 式単位の NaCl を表すことを意味します。
<オール>調査中の反応のバランスの取れた化学式を書き留めます。バランスの取れた反応には、反応矢印の両側に同じ数の各タイプの原子が含まれます。たとえば、水酸化カルシウム (Ca(OH)2) と塩酸 (HCl) の反応は、Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O で表されます。ただし、左側には 2 つの酸素原子と 1 つの塩素原子が含まれているのに対し、右側には 2 つの塩素原子と 1 つの酸素原子が含まれているため、この反応はバランスが取れていません。この方程式のバランスの取れた形式は、Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O となり、矢印の両側に同じ数の原子が含まれます。
反応に関与するすべての化合物の式の重さを計算します。化学式の量、または分子量は、化学式内のすべての原子の、元素の周期表にある原子量を表します。たとえば、CaCl2 には 1 つのカルシウム原子と 2 つの塩素原子が含まれており、原子量はそれぞれ 40.08 と 35.45 です。したがって、CaCl2 の式の量は (1 x 40.08) + (2 x 35.45) =100.98 です。
質量がわかっている平衡式の任意の化合物のモル数を計算します。他のすべての物質の質量は、1 つの生成物または反応物の質量から計算できます。平衡反応 Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O の場合、10 グラムの水酸化カルシウム Ca(OH)2 と反応するのに必要な HCl のモル数を計算するには、モル数は次の式で与えられます。物質の質量を式の重量で割ります。この場合、Ca(OH)2 の重量式は 74.10 であるため、10 グラムの Ca(OH)2 は 10 / 74.10 =0.13 モルを表します。
既知の物質に対する未知の物質の化学量論比を既知の物質のモルで掛けることによって、反応に必要なモル数を決定します。たとえば、Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O では、平衡方程式の式の前の係数が 2 と 1 であるため、HCl と Ca(OH)2 の化学量論比は 2:1 です。それぞれ。前のステップの例を続けると、0.13 モルの Ca(OH)2 は 0.13 x 2/1 =0.26 モルの HCl に相当します。これは、10 グラムの Ca(OH)2 と反応するのに必要な HCl のモル数を表しています。
必要なもの
- 元素周期表
- 関数電卓
