化学Ⅰ›動的な化学反応

化学反応式と量的関係

Stoichiometry

化学反応式が教えてくれること
2 mol
💡 核心:係数 = モル比
①2H₂ + O₂ → 2H₂O で係数比 = 2:1:2
②これがそのままモル比 = 2:1:2
③H₂ 2 molが反応すればO₂ 1 mol必要
④生成するH₂Oも正確に2 mol
限定試薬
4 mol
1.5 mol
限定試薬の判定法
各反応物の投入mol係数を比較 → 最小が限定試薬
限定試薬が生成物の量を決める
🔍 スライダーで確認!
①H₂ = 4 mol、O₂ = 1.5 molなら:O₂が限定試薬
②O₂ 1.5 mol → H₂O 3 mol生成 → H₂が1 mol残る
③限定試薬が尽きると反応終了
④残る反応物 = 過剰試薬
質量保存の法則
質量保存
反応物の総質量 = 生成物の総質量
原子は生成も消滅もしない
モル → 質量変換
m = n × M
n:モル数、M:モル質量[g/mol]
💡 量的関係の解法手順
①反応式を完結(未定係数法)
②与えられた量 → モル数に変換
③係数比を適用 → 目標物質のモル数
④モル数 → 求める単位(質量·体積など)に変換
総まとめ
量的関係の核心
係数比 = モル比 = 体積比(気体)
化学反応式の係数が全ての量的関係の鍵
🎯 試験ポイント
①係数比 = モル比(気体なら体積比も同じ)
②限定試薬判定:各反応物のmol/係数比較
③質量保存:反応前後の総質量不変
④モル → 質量:m = nM、モル → 体積(STP):V = 22.4n
⑤未定係数法:各元素の原子数を合わせる