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化学反応における物質の量を計算するために、化学量論はどのように使用されますか?

化学量論は、化学反応における反応物と生成物の定量的関係の研究を含む化学の分岐です。それは本質的に、あなたが必要とする特定の物質の量を予測するためのツールです。これがどのように機能しますか:

1。バランスの取れた化学式:

*化学量論の基礎は、バランスのとれた化学式です。この方程式は、化学反応を象徴的な方法で表し、各化合物の前の係数は、関与する各反応物と生成物のモルの相対数を示しています。

* 例: メタン(CH4)の燃焼は、次のバランスの取れた方程式で表すことができます。

CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O

この方程式は、1モルのメタンが2モルの酸素ガスと反応して、1モルの二酸化炭素と2モルの水を生成することを示しています。

2。モル比:

*バランスの取れた方程式の係数は、反応物と生成物のモル比を提供します。 たとえば、メタン燃焼の例:

* CH4とO2のモル比は1:2です。

* CH4とCO2のモル比は1:1です。

* O2とH2Oのモル比は2:2(または1:1)です。

3。 変換係数:

*モル比は、反応中の異なる物質の量を関連付けるための変換係数として機能します。

4。計算:

*バランスの取れた方程式とモル比を使用して、化学反応で必要または生成される反応物または生成物の量(モルまたはグラム)を計算できます。

* 例: 5グラムのCH4が完全に燃やされたときに生成されるCO2のグラム数を知りたいとしましょう。

* ステップ1: CH4(16.04 g/mol)のモル質量を使用して、CH4のグラムをモルに変換します。

5 g Ch4 *(1 mol Ch4 / 16.04 g Ch4)=0.312 mol Ch4

* ステップ2: バランス式(1 mol Ch4:1 mol CO2)のモル比を使用して、生成されたCO2のモルを見つけます。

0.312 mol Ch4 *(1 mol Co2 / 1 mol Ch4)=0.312 mol Co2

* ステップ3: CO2(44.01 g/mol)のモル質量を使用して、CO2のモルをグラムに変換します。

0.312 mol Co2 *(44.01 g CO2 / 1 mol CO2)=13.73 G CO2

要約すると、化学量論とは、バランスの取れた化学式を使用して、化学反応における反応物と生成物の量との関係を確立することです。これにより、特定の化学反応に関与する物質の量を予測および計算できます。

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