質問されてから時間がたちましたが、教えましょうか？
すいません。解答が何回かにわかれます。
化学反応式の係数は、反応に関与する物質の物質量の比を表しています。
すなわち、上の化学反応式から、反応に関与する物質の物質量の比は、
『一酸化炭素:酸素:二酸化炭素=2:1:2』である。
たとえば、一酸化炭素2molは酸素1molと反応し、反応した結果2molの二酸化炭素が発生する、ということ。
続く
化学反応式からは、反応に関与する物質の物質量の比しか、わかりません。
なので、反応に関与する物質の個数や体積、質量を求めるときは、物質の個数や体積、質量を物質量に変換してから考えることが基本です。
(1)
個数を聞かれたので、物質量に直して考える。
個数と物質量[mol]について聞かれたら、アボガドロ定数6.0×10^23/molを思い付く(問題に書かれているか、覚えないといけない)
アボガドロ定数は単位を見たらわかるように、1molに含まれる原子や分子の数は6.0×10^23個である、という意味である。(正確に言えば、原子や分子の6.0×10^23個の集団を1molとする)
アボガドロ定数より1molに含まれる分子の数が6.0×10^23個であるから、
6個の一酸化炭素分子の物質量は
1mol:6.0×10^23個=◻️mol:6個より、
6.0×10^23×◻️=6
◻️=1×10^-23
よって、一酸化炭素分子6個は1×10^-23molということ。
すなわち、今回は1×10^-23molの一酸化炭素分子を反応させていく、ということ。
化学反応式の係数より、反応する一酸化炭素分子と生成する二酸化炭素分子の物質量の比は、1:1である。
すなわち、一酸化炭素分子1×10^-23molが反応すると、1:1=1×10^-23:○より、○=1×10^-23molの二酸化炭素分子が生成します。
後は1×10^-23molの二酸化炭素分子が何個か求めたらよい。
アボガドロ定数より1molに含まれる分子の数が6.0×10^23個であるから、
1×10^-23molの二酸化炭素分子に含まれる分子の数は
1mol:6.0×10^23個=1×10^-23mol:◻️個より、
6.0×10^23×1×10^-23mol=◻️
◻️=6個
すなわち、6個のCO分子から生成する二酸化炭素分子は、6個
ちなみに、6個のCO分子すなわち、1×10^-23molのCO分子と反応する酸素分子は化学反応式の係数の比より、1×10^-23mol÷2=0.5×10^-23molであるから、
6個のCO分子と反応する酸素分子の数は0.5×10^-23×6.0×10^23=3個ですよ
続く
(2)化学反応式の係数より、わかりませんか？ 分からなければ質問してください
(3)体積を聞かれたので、物質量に直して考える。
気体の体積[L]と物質量の関係について聞かれたら、標準状態の気体は種類によらず
22.4L/molであったことを思い付く。
すなわち、標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めるということ
では、5.6Lは何mol？
1mol:22.4L=◻️mol:5.6L
22.4×◻️=5.6
◻️=5.6/22.4=0.25[mol]
よって、発生した5.6Lの二酸化炭素は0.25molということ。
すなわち、化学反応式の係数より、反応する酸素と生成する二酸化炭素の物質量の比は、
1:2であるから、反応する酸素の物質量は0.25÷2=0.125molである。
では、酸素0.125molは、何Lですか？
1mol:22.4L=0.125mol:◻️L より、◻️=2.8L
よって、答えは2.8L
ちなみに、5.6Lの二酸化炭素、すなわち、0.25molの二酸化炭素が発生するのに関わった、一酸化炭素の物質量は、化学反応式の係数より、0.25molである。
すなわち、一酸化炭素は、0.25×22.4=5.6Lが反応したことになる。
続く
(4)
質量を聞かれたので、物質量に直して考えます。
質量[g]と物質量について聞かれたら、モル質量[g/mol]を思いつく。
※モル質量は原子量、分子量などにg/molをつけて表すのでしたね
モル質量とは単位からもわかるように、物質1molの質量[g]のことです
一酸化炭素のモル質量は28g/mol(Cの原子量は12、Oの原子量は16)です。
すなわち、一酸化炭素1molの質量は28[g]です。では、一酸化炭素2.8[g]は何molか？
1mol:28[g]=◻️mol:2.8[g] より、◻️=0.10mol
よって、一酸化炭素2.8[g]は0.10molということ。
ということは、化学反応式の係数より、反応する酸素の物質量は、0.10÷2=0.050molになる。
では、酸素分子0.050molは、何gですか？ 酸素分子のモル質量は32g/molです。
1mol:32g=0.050mol:◻️g より、◻️=32×0.050=1.6g
よって、答えは、0.050mol、1.6g
ちなみに、生成する二酸化炭素の物質量は0.10mol、質量は、
二酸化炭素のモル質量は44g/molであるから、
1mol:44g=0.10mol:◻️g より、◻️=4.4gになりますよ
分からなければ質問してください
ぜひお願いします！