この記事のまとめ
化学の計算で式が立たなければ、求める物質と単位を書き、与えられた量からどうつなぐかを考えます。質量や溶液の濃度・体積は、まず mol に換算し、係数をそろえた反応式で物質量の比を使います。炭酸カルシウムの質量から生成物の質量を求める例と、中和に必要な溶液の体積を求める例で、どの行で単位や物質が切り替わるかを確認します。
目次
質量から生成物を求める｜g → mol → mol → g
| 段階 | 式 | 得られる量 |
|---|---|---|
| 反応物の質量をmolに直す | 10.0 g ÷ 100.0 g/mol | CaCO₃ 0.100 mol |
| 反応式の係数比を使う | 0.100 mol × 1／1 | CO₂ 0.100 mol |
| 生成物のmolを質量に直す | 0.100 mol × 44.0 g/mol | CO₂ 4.40 g |
係数比が1：1だから10.0 gのCO₂ができる、と書いた答案なら、係数を使う対象がずれています。比を使うのは gではなくmolの段階です。確認として、CaOのモル質量を56.0 g/molとすると生成するCaOは5.60 gで、CO₂の4.40 gと合わせて10.0 gです。
溶液でも、物質を切り替える前にmolへ直す
0.10 mol/Lの塩酸20 mLを、0.20 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で完全に中和する例です。20 mLを 0.020 L に直すと、HClは0.10 mol/L × 0.020 L＝0.0020 mol。HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H₂O は1：1なので、NaOHも0.0020 mol必要です。0.0020 mol ÷ 0.20 mol/L＝0.010 L、答えは 10 mL です。
同じ濃度・体積の硫酸に変えると、H₂SO₄ ＋ 2NaOH → Na₂SO₄ ＋ 2H₂O なので、必要なNaOHは0.0040 mol、体積は20 mLです。酸の物質量が同じでも、係数比が変われば必要な体積も変わります。
次の類題で、変換の順番を自力で書く
- 求める量の単位と物質名を書く
- 反応式の係数をそろえ、反応物の量をmolに換算する
- 係数比で物質を切り替えてから、gやLに戻す
- 反応物が二つとも与えられたら、物質量を係数で割って先に使い切られる物質を確認する
大学入試センターの過去問題で既習分野の計算を解くときも、最初にずれた行を記録します。質量の換算で止まった場合と係数比で止まった場合では、次に解く類題を変えましょう。
