限定反応物計算ツール(限定反応物と理論収量)

概要:グラム、物質量、溶液から限定反応物、残る過剰反応物、理論収量を求めます。無料でWebブラウザ上で動作し、ダウンロードは不要です。

係数をそろえた化学反応式から、限定反応物、過剰反応物、反応進行度、残量、理論収量を求めます。

要点:各反応物を物質量に換算して係数で割り、最も小さい値のものが限定反応物です。

化学量論計算の設定

化学種の間に+、矢印に->または=を使って反応式を入力します。係数がそろっていない場合は、計算ツールが自動でそろえます。

目的の生成物

クイックプリセット

反応式を読み込み、反応物の量を入力すると限定反応物を計算します。

限定反応物の求め方

  1. 化学反応式の係数がそろっていることを確認します。
  2. 各反応物の量を物質量に換算します。グラムの場合は物質量 = グラム / モル質量、溶液の場合は物質量 = M x Lを使います。
  3. 各反応物の物質量を化学量論係数で割ります。
  4. 最も小さい値が反応進行度で、限定反応物を示します。
  5. 限定反応物の反応進行度を使って、生成物の物質量と残る過剰反応物を計算します。
この学習用計算ツールは、必要に応じて反応式の係数をそろえ、反応が完全に進むと仮定します。実際の実験では、副反応、純度の問題、平衡による制限、不完全な変換が起こることがあります。

限定反応物計算ツールの使い方

  1. 反応式(例:Al + Cl2 -> AlCl3)を入力し、「反応物を読み込む」をクリックします。係数がそろっていない式は自動でそろえます。
  2. 各反応物についてグラム、物質量、溶液(M × L)を選び、量を入力します。モル質量は自動で入力されます。
  3. 目的の生成物を選びます。実際の収量を入力すると収率もわかります。
  4. 限定反応物、残る過剰反応物(molとg)、理論収量を確認します。

例題

10.0 g Al + 50.0 g Cl2 → AlCl3

2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3
Al:0.3706 mol ÷ 2 = 0.1853
Cl2:0.7052 mol ÷ 3 = 0.2351

Alが限定反応物。理論収量 = 0.3706 mol × 133.33 = 49.42 g AlCl3

4 mol H2 + 1.5 mol O2

2 H2 + O2 → 2 H2O
H2:4 ÷ 2 = 2.0、O2:1.5 ÷ 1 = 1.5

O2が限定反応物 → H2O 3.0 mol、H2が1.0 mol残る

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反応式を描く

よくある質問

限定反応物はどうやって求めますか?

各反応物を物質量に換算し、係数をそろえた反応式の係数で割り、最も小さい値を選びます。その反応物が最初になくなり、生成物の量を決めます。

反応式の係数はそろえる必要がありますか?

計算には係数をそろえた反応式が必要ですが、そろっていない式を入力しても、計算ツールが自動でそろえてお知らせします。

理論収量はどう計算しますか?

限定反応物の反応進行度(物質量 ÷ 係数)に生成物の係数を掛けて生成物の物質量を求め、さらに生成物のモル質量を掛けてグラムにします。

過剰反応物はどれだけ残りますか?

使われた物質量 = 反応進行度 × 係数です。これを存在する物質量から引き、モル質量を掛けるとグラムになります。計算ツールは両方を表示します。

溶液の体積とモル濃度を使えますか?

はい。「溶液(M × L)」を選び、モル濃度とリットル単位の体積を入力します。物質量 = M × Vです。

収率とは何ですか?

収率 = 実際の収量 ÷ 理論収量 × 100です。生成物の実際の質量を入力すると求められます。

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