反応式は、
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
(2)
窒素 N₂ の分子量は 28 なので、
窒素は 28g/mol ですから、1.4g / 0.050mol
つまり、1.4g の窒素の物質量は 0.050mol です。
その窒素と十分な量の水素を反応させて
アンモニアを合成すると、
反応物と生成物の物質量の比は、
反応式の係数と一致するので、
反応する窒素(mol)：生成されるアンモニア(mol)
= １：２
となり、得られるアンモニアの物質量は、
0.050 × 2 = 0.10(mol) です。
この物質量を質量に直します。
アンモニア NH₃ の分子量 17 より、
アンモニアは 17g/mol ですから、1.7g / 0.10mol
つまり、0.10mol のアンモニアの質量は 1.7g です。
(3)
同温・同圧では、気体の物質量比は、
体積比と等しくなります。
(同温・同圧で同じ物質量なら、
気体の種類に関係なく、体積も同じになる。
もし物質量が 2/3倍 になれば、体積も 2/3倍になる)
つまり、反応物と生成物の体積比も、
化学式の係数と一致します。
したがって、
反応する窒素(L)：生成するアンモニア(L) = １：２
となり、得られるアンモニアの体積は、
1.0 × 2 = 2.0(L) です。
[※反応後に2種以上の気体が共存している場合、気体を種類ごとに分離せず、混合状態で測っても、体積比は物質量比と一致しません。どの気体も同じ体積になります。しかしこのとき(同温・同体積のとき)、分圧比が物質量比と一致します。]
