1。バランスの取れた化学式を書きます:
* 反応物と生成物を識別します: これは通常、問題に与えられているか、反応の説明からそれらを推測する必要がある場合があります。
* 不均衡な方程式を書きます: 反応物と産物を指す矢印で区切られた反応物と生成物の化学式を使用します。
* 方程式のバランス: 各要素の原子数が方程式の両側で同じであることを確認するために、係数(各化学式の前の数値)を調整します。これにより、反応中に質量が保存されます。
例:
不均衡:CH4 + O2→CO2 + H2O
バランス:CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O
2。係数を解釈します:
バランスの取れた方程式の係数は、反応物と生成物の化学量論比を表します。
* モル比: 係数は、反応に関与する各物質のモル数を示しています。上記の例では、1モルのCH4が2モルのO2と反応して、1モルのCO2と2モルのH2Oを生成します。
* 質量比: モル比を物質のモル質量を使用して質量比に変換できます。
3。化学量論計算:
バランスの取れた方程式が得られたら、それを使用して、特定の反応に関与する反応物または産物の量を計算できます。これには、化学量論比を使用して、異なるユニット(例:モル、グラム、リットル)間で変換することが含まれます。
例:
* 質問: 10グラムのCH4が酸素と完全に反応すると、CO2のグラムが生成されますか?
* 解決策:
* CH4のグラムをモルに変換: 10 g Ch4 / 16.04 g / mol =0.624 mol ch4
* バランスの取れた方程式のモル比を使用します: 0.624 mol Ch4 *(1 mol Co2 / 1 mol Ch4)=0.624 mol Co2
* CO2のモルをグラムに変換: 0.624 mol CO2 * 44.01 g/mol =27.4 g CO2
4。制限反応物の決定(該当する場合):
* 制限反応物: 反応で完全に消費され、形成できる生成物の量を制限する反応物。
* 過剰反応物: 完全に消費されていない反応物。
制限反応物を決定するには:
1.各反応物のモルを計算します。
2。各反応物のモルを、バランスの取れた方程式の対応する係数で分割します。
3.最小の結果を持つ反応物は、制限反応物です。
5。理論収量の計算:
* 理論収量: 化学量論と制限反応物の量に基づいて反応で形成できる製品の最大量。
* 実際の収量: 実際に反応から得られた製品の量。
* 利回りの割合: (実際の収量 /理論収量) * 100%
概要:
化学反応に関与する反応物と生成物の量を予測するには、化学量論を理解することが重要です。方程式のバランスをとり、係数の解釈、モル比を使用することにより、化学量論計算を実行して反応の結果を予測し、プロセスを最適化できます。