今回のテーマは、「化学反応と係数」です。

前回は、化学反応式の書き方について学習してきましたね。
実は、この化学反応式を見ると、各物質の物質量や質量、気体の体積などの情報がわかるのです。
今回は、化学反応式から情報を読み取る方法について、学習していきましょう。

今回取り上げるのは、プロパンの燃焼です。
化学反応式は、次のようになります。
　C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O

今、プロパン1molを完全燃焼させたとしましょう。
他の物質は、何molずつ消費されるでしょうか？

最初に注目するのは、各物質の係数です。
係数を整理してみると、次のようになりますね。

ここまでは簡単です。
次に、着目するのは、各物質の物質量です。

今、係数と物質量の関係に注目しましょう。
プロパンの係数が1ならば物質量は1mol、酸素の係数が5ならば物質量は5mol、…というような関係になっています。
つまり、**「係数の比＝物質量の比」**となっているわけですね。
これがとても重要なのです。

続いて、各物質の質量について、考えましょう。

まず、C₃H₈は1mol反応しています。
1molのC₃H₈の質量はわかりますか？
分子量44を利用して、1×44=44gとなりますね。

同様に、発生したO₂の質量は、5×32=160gです。
また、CO₂の質量は、3×44=132gです。
H₂Oの質量は、4×18=72gです。

このように、質量には原子量や分子量が影響しています。
そのため、質量の比は、係数の比とは一致しません。
ただし、係数と分子量さえわかれば、質量を求めることができるのですね。

最後に、気体の体積を考えましょう。

気体の体積の求め方を覚えていますか？
気体はその種類に関係なく、（標準状態においては）1molあたり22.4Lでした。
ということは、C₃H₈の体積は、1×22.4=22.4Lとなります。
O₂の体積は、5×22.4=112Lです。
CO₂の体積は、3×22.4=67.2Lです。
H₂Oについては、液体の状態で生成するため、今回は省略しておきます。

表の中の、物質量と気体の体積の関係を見てください。
**「物質量の比=気体の体積の比」**となっていますね。

以上の内容をまとめると、次のようになります。
「係数の比＝物質量の比＝気体の体積の比」
**「質量だけは係数に比例しない」**ということも注意しておきましょう。