反応式

科目：

一般
反応式CとO2
反応式 H2 と O2

一般：
このページでは反応式を正しく立てる方法を説明します。反応式とは、燃焼前後の物質（例：CとO2）を入力した式です。燃焼後、これらの物質は CO2 を形成します。
次に、反応方程式を使用して、問題の物質 1 キログラムを燃焼させるのに必要な空気の量を決定します。

反応式 C と O2:
CとO2の反応式を以下に示します。以下では、この方程式を完成させる方法を説明します。

一番上の行から始めます。式中、炭素原子 (C) は酸素原子 (O2) とともに矢印の左側にあります。これらの物質は燃やさなければなりません。矢印は燃焼後の物質間のつながりを示しています。この方程式は、2 つの炭素原子と XNUMX つの酸素原子が一緒になって二酸化炭素 (COXNUMX) を形成することを示しています。

次のステップでは、C と O2 の原子量を決定することが重要です。化学元素の各同位体は異なる原子量を持ち、モルあたりのグラム数で表されます。炭素と酸素の原子量は次のように与えられます。

C = 12g/mol
O = 16g/mol

まず、C と O2 の燃焼の反応式は次のように与えられます。

次に、原子質量が記録されます。 12 は C の下と O2 の下に置かれます (16×2)。これは、O2 が 16 つの酸素原子で構成されており、それぞれの重さが XNUMX モルあたり XNUMX グラムであるためです。

矢印の右側では、C 原子が酸素原子に追加されます。これを合計すると 44 になります。次のステップでは、12 キログラムの炭素を燃焼させるのに何キログラムの酸素が必要かが計算されます。これを行うには、方程式全体を XNUMX で割ります。

12 で割ると、次の数値が残ります。

今では実際にこう言われています：

モルあたりのグラム数ではなく、キログラム単位で求めます。原則として、g/mol は比率として表示されるため、kg に置き換えるだけで済みます。

例：
10 リットルの水に 1 リットルの洗剤を加えなければなりません。 (水 10 リットルあたり 1 分の 10 の洗浄剤。) これは、水 1 ヘクトリットルごとに 100 ヘクトリットルの洗浄剤も追加する必要があることを意味します。または、水 10 センチリットルと洗剤 1 センチリットルですが、洗剤 XNUMX リットルあたり水 XNUMX リットルに戻すには、これを XNUMX 回続けて混ぜる必要があります。比率は同じままです。
結論としては、式に他の量が含まれない限り、モルあたりのグラム数と kg 数は置き換えることができるということです。

この式は、2,67 kg の C を燃焼するには 2 kg の O1 が必要であることを示しています。これにより 3,67 kg の CO2 が発生します。矢印の左右の数字を比較することで、計算ミスがないか簡単に確認できます。矢印の左側の数値を加算すると 3,67 となり、矢印の右側の数値も加算すると、これは適切に行われています。この方法で自分自身をチェックすると、特に長い反応式の場合に役立ちます。

反応式 H2 と O2:
上記で CO と O2 について行ったように、H2 と O2 の反応方程式を設定します。反応方程式を正しくすることは、少し異なります。

最初からやり直します。燃焼後、H2 と O2 は H2O になりますが、ここで最初の問題が発生します。

H2 と O2 を足すと H2O2 になります。これは水ではなく過酸化水素です。もちろんそれは意図したものではありません。最終的には H2O が形成される必要があるため、これは反応方程式を修正する必要がある点です。今やらなければならないのは、水素原子の数を2倍にすることです。これは次のように行います。 H2 の前に 2 を置くと、(2xH4) = XNUMX 個の水素原子が得られます。

矢印の右側も同様ですが、O も 2 倍になります。なぜなら、次のことが当てはまるからです。
2H2O = 2(H2O) = 2×H2 および 2×O2。

これで 4 つの酸素原子が戻り、XNUMX つの水素原子のみが含まれるようになりました。原子を単純に足し合わせると、水の代わりに過酸化水素の化合物が生成されるため、単純に原子を足し合わせることができないことがわかります。
次のステップは、原子質量を計算することです。次のステップでは、H と O2 の原子量を決定することが重要です。炭素と酸素の原子量は次のように与えられます。

H = 1g/mol
O = 16g/mol

現在、32 kg の H2 を燃焼するには 4 kg の O2 が必要です。燃焼後、36 kg の H2O が生成されます。式全体を 4 で割ることで、2 kg の H1 を燃焼させるのに何 kg の O2 が必要かを決定できます。

最終的には次のようになります。

つまり、1kgの水素を燃焼させるには、8kgの酸素が必要となります。