高校化学基礎

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5分でわかる!化学反応式と係数

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この動画の要点まとめ

ポイント

化学反応式と係数

高校 理科 化学基礎 物質の変化14 ポイント1 答え全部

これでわかる!
ポイントの解説授業
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今回のテーマは、「化学反応と係数」です。

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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。

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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

化学反応式においては、係数の比=物質量の比

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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?

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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。

高校 理科 化学基礎 物質の変化14 ポイント1 上の2段のみ

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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。

高校 理科 化学基礎 物質の変化14 ポイント1 上の3段のみ

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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。

化学反応式においては、質量の比は、係数の比とは一致しない

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続いて、各物質の質量について、考えましょう。

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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。

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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。

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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。

高校 理科 化学基礎 物質の変化14 ポイント1 上の4段のみ

化学反応式においては、気体の体積の比=物質量の比

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最後に、気体の体積を考えましょう。

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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。

高校 理科 化学基礎 物質の変化14 ポイント1 表のみ

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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。

化学反応式においては、係数の比=物質量の比=気体の体積の比

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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。

高校 理科 化学基礎 物質の変化14 ポイント1 答え全部

この授業の先生

五十嵐 健悟 先生

「目に見えない原子や分子をいかにリアルに想像してもらうか」にこだわり、身近な事例の写真や例え話を用いて授業を展開。テストによく出るポイントと覚え方のコツを丁寧におさえていく。

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