本日は、無償学習塾の学習指導に参加しました。中学3年生の生徒さんに数学の「相似」,高校1年生の生徒さんに化学の「物質量」を解説しました。
(例題)
標準状態(温度0℃,圧力1気圧)において5.6Lのメタン(CH4)を完全燃焼したとき、水は何g生成されるか、求めなさい。必要があれば、下記の数値を使用すること。
・原子量:H 1.0,C 12,O 16
・標準状態における気体1molの占める体積:22.4L
(解説)
はじめに、5.6Lのメタンの物質量を求めます。
標準状態において22.4Lの気体の物質量は1molであることから、
5.6[L] / 22.4[L/mol]=0.25[mol]
したがって、5.6Lのメタンの物質量は0.25molです。
次に、メタンを完全燃焼したときの化学反応式を作成します。
物質を完全燃焼すると酸素(O2)と反応します。また、メタンなどの炭化水素を完全燃焼すると二酸化炭素(CO2)と水(H2O)が生成されます。化学反応式は以下のとおりです。
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
化学反応式において、各物質の係数は、その化学反応により反応,生成する各物質の物質量(原子や分子などの個数)の比を表しています。
メタン分子と水分子の物質量の比は1:2であること、メタンの物質量は0.25molであることに着目し、生成される水の物質量を x mol としてその数量を求めます。
1:2=0.25[mol]:x[mol]
x=0.5[mol]
したがって、水は0.5mol生成されます。
水分子の分子量を求めます。
H(水素原子)の原子量は1.0,O(酸素原子)の原子量は16より、水(H2O)の分子量は 1.0×2+16×1=18 です。つまり、水分子のモル質量は 18g/mol(水分子を1mol集めたときの質量は18g)です。
生成された水0.5molの質量は、
0.5[mol]×18[g/mol]=9[g]
したがって、水は9g生成されます。 … [答]
化学の計算問題では、質量,体積,物質量,濃度など様々な単位が登場します。モル質量を用いて質量と物質量の変換も行います。今扱っている単位は何か、求めたい単位は何か、ということを見失わないように問題を解くことがポイントです。
秋田市では雪が降るようになり、屋外の景色を眺めると積雪による白さが目立つようになりました。交通の流れがやや滞っていますので、余裕を持って行動していきたいです。
写真は、12月15日 16:30 頃の秋田市広面地区の様子です。
(例題)
標準状態(温度0℃,圧力1気圧)において5.6Lのメタン(CH4)を完全燃焼したとき、水は何g生成されるか、求めなさい。必要があれば、下記の数値を使用すること。
・原子量:H 1.0,C 12,O 16
・標準状態における気体1molの占める体積:22.4L
(解説)
はじめに、5.6Lのメタンの物質量を求めます。
標準状態において22.4Lの気体の物質量は1molであることから、
5.6[L] / 22.4[L/mol]=0.25[mol]
したがって、5.6Lのメタンの物質量は0.25molです。
次に、メタンを完全燃焼したときの化学反応式を作成します。
物質を完全燃焼すると酸素(O2)と反応します。また、メタンなどの炭化水素を完全燃焼すると二酸化炭素(CO2)と水(H2O)が生成されます。化学反応式は以下のとおりです。
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
化学反応式において、各物質の係数は、その化学反応により反応,生成する各物質の物質量(原子や分子などの個数)の比を表しています。
メタン分子と水分子の物質量の比は1:2であること、メタンの物質量は0.25molであることに着目し、生成される水の物質量を x mol としてその数量を求めます。
1:2=0.25[mol]:x[mol]
x=0.5[mol]
したがって、水は0.5mol生成されます。
水分子の分子量を求めます。
H(水素原子)の原子量は1.0,O(酸素原子)の原子量は16より、水(H2O)の分子量は 1.0×2+16×1=18 です。つまり、水分子のモル質量は 18g/mol(水分子を1mol集めたときの質量は18g)です。
生成された水0.5molの質量は、
0.5[mol]×18[g/mol]=9[g]
したがって、水は9g生成されます。 … [答]
化学の計算問題では、質量,体積,物質量,濃度など様々な単位が登場します。モル質量を用いて質量と物質量の変換も行います。今扱っている単位は何か、求めたい単位は何か、ということを見失わないように問題を解くことがポイントです。
秋田市では雪が降るようになり、屋外の景色を眺めると積雪による白さが目立つようになりました。交通の流れがやや滞っていますので、余裕を持って行動していきたいです。
写真は、12月15日 16:30 頃の秋田市広面地区の様子です。