$1mol$の重量と体積
- すべての気体 $1mol = 22.4l$
- 酸素$1mol = O_2 = 16 \times 2 = 32g$ かつ $22.4l$
- メタノール$1mol = CH_3OH = (12 \times 1) + (1 \times 3) + (16 \times 1) + (1 \times 1) = 32g$ 液体なので体積は不明
化学の一般法則
- 質量保存
- 定比例
- 気体反応
- 倍数比例
- アボガドロ
理論酸素量を求める
- エタノールの燃焼反応式は次の通り
- $C_2H_5OH + 3O_2 → 2CO_2 + 3H_2O$
- エタノール$1mol$を燃焼させるために必要な理論酸素量は何$g$？
- $C = 12, H = 1, O = 16$
- 式の左辺を「エタノール$1mol$に対して酸素$3mol$が必要」と読む
- 酸素$3mol$の質量を求める $3(16 \times 2) = 96g$
- Hの質量、Cの質量は無視してヨシ
理論熱量を求める
- エタノールの熱化学方程式は次の通り
- $C_2H_5OH + 3O_2 = 2CO_2 + 3H_2O + 1,368kJ$
- エタノール$92g$を燃焼させると、熱量はどんだけ？
- $C = 12, H = 1, O = 16$
- 式の読み方「エタノール1mol を燃焼して 1,368kJの熱量」と読む
- 問題で与えられてる「エタノール$92g$」とは、何$mol$？を考える
- エタノール$1mol = (12 \times 2) + (1 \times 5) + (16 \times 1) = 46g$ が計算で分かる。エタノール$92g = 2mol$ってことも。
- エタノール2mol を燃やすと、2倍の$2,736kJ$が発生する。
酸化と還元
- 鉄$Fe$が酸素$O_2$と結びついて酸化鉄$FeO$になる。酸化。
- 酸化鉄$FeO$が酸素$O_2$を失って鉄$Fe$になる。還元。
- 酸化にはそのほか、水素化合物が水素を失う、物質が電子を失う、がある。
- 還元にはその他、水素と化合する、物質が電子を受け取る、がある。
| 酸化 | 還元 |
|---|---|
| 物質が酸素と化合して酸化物になる | 酸化物が酸素を失う |
| 物質が電子を失う | 物質が電子を得る |
| 物質が水素を失う | 物質が水素と結びつく |
- 酸化と還元は必ず同時に起こる
- 酸化銅 + 水素 → 銅 + 水
- $CuO + H_2 → Cu + H_2O$
