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高校化学 酸化還元

k32********さん

2014/2/213:42:11

高校化学 酸化還元

問)2Fe03 +6C +3O2 →4Fe +&CO2
の反応で、112kgの鉄を得るために必要な酸素O2の物質量は、理論上何molか。
有効数字2ケタで求めよ。(答え・・・1,5×10^3mol)

という問題で、解答には、まず鉄112kgの物質量を求めた後に比例の式で酸素O2の物質量を求めていました。
これを、まず比例の式で酸素O2が何kgか求めた後に、その値を使って酸素O2の物質量を求めるという方法ではだめなのでしょうか?自分は後者のやり方でやったのですが、正しい答えが出ませんでした。。。

化学が苦手です。教えていただきたいです。お願いしますm(__)m

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pet********さん

2014/2/217:35:02

化学反応式において、係数と物質量は比例の関係にありますが、係数と質量は比例の関係にはありません。したがって後者の方法では正解を求めることはできません。

もし、係数と質量が比例関係にあるとするならば、化学反応式で係数が同じ物質は全て同じ質量ということになってしまいます。
たとえば、C+O2→CO2という化学反応式で考えてみます。係数は全て1です。ここでCが1gだとするとO2、CO2も1gとなり化学反応式に当てはめてみると1g+1g=1g。質量保存の法則にあてはまりません。

したがって、問題文に112kgと質量が示されているときは、①質量から鉄の物質量を求める②比例の関係から酸素の物質量を求める③物質量から酸素の質量を求める、という手順が必要です。

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ult********さん

編集あり2014/2/217:12:52

2Fe203 +6C +3O2 →4Fe +6CO2
酸素3モル→鉄4モルが生成。

鉄112kg=112,000g
112,000/56=2,000molの鉄が生成したことになります。

酸素:鉄=3mol:4mol=Xmol:2000mol
X=1500mol=1.5×10の3乗mol(有効数字2けた)

このように、モルで考えたほうがわかりやすいと思います。
酸素のグラムや体積はモルを求めてから、32g(分子量)や22.4Lをかけて求めるのが一般的です。

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