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3:2と覚えていても、それが何の数字かわかっていないと使えません。3:2というのは、マグネシウムと酸素がぴったり反応して、反応後に酸化マグネシウムだけになるような、酸素とマグネシウムの「質量比」です。
今聞かれているのは、粒子の「個数の比」です。
例えば、水素と酸素の混合気体に点火して水を作る反応の反応式は
2H₂+O₂→2H₂O
となります。
この反応式は「2個の水素分子と1個の酸素分子が反応すれば2個の水分子ができる」という意味を持っています。では、水素と酸素を過不足なく反応させて水だけを作るには2:1の質量比で(例えば4gと2gで)反応させたらよいのかというと、そうではありません。実際には1:8の質量比(例えば4gと32g)で反応させないといけません。
それはなぜかというと、水素分子と酸素分子の数の比が2:1でも、質量も2:1になるとは限らないからです。同じ1個でも、バスケットのボールと卓球のボールでは質量が全然違うように、水素分子と酸素分子は質量が違うので、質量比と個数の比は一致しません。
質量比と個数の比の変換は原子量という高校で習う値が必要なので、高校入試では必ず何かしらの形で過不足なく反応するときの質量比が与えられます。マグネシウムと酸素の場合は3:2だということです。
この問題は、マグネシウム原子と酸素分子の「数の比」を聞いているのであって、質量比を聞いているわけではありません。しかも、答えるべきものも個数の比なので、3:2なんていうのは今全く必要なく、反応式の係数比だけで片付きます。
この反応の反応式は
2Mg+O₂→2MgO
で表せて、この意味は「マグネシウム原子2個と酸素分子1個が過不足なく反応すれば2個のMgOができる」です。(厳密に言えば、2個のMgOというのはおかしいが、考える上ではこれでよい)
最初にマグネシウム原子80個と酸素分子30個があります。マグネシウムと酸素は2:1で減ってMgOが2増えるので表にすると
Mg O₂ MgO
反応前80個 30個 0個
反応 -60個 -30個 +60個 (2:1で減 2だけ増)
反応後 20個 0個 60個
60個のMgOができて、Mgは20個余ります。
わかりやすくありがとうございました❕🌟