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化学量論計算ツール

概要:化学量論計算ツールです。任意の反応式を入力し、1つの化学種の量をグラム、モル、粒子数、気体の体積(L)、溶液の体積で与えると、他の化学種の量を物質量比による計算手順つきで求めます。無料でWebブラウザ上で動作し、ダウンロードは不要です。

反応に含まれる任意の2つの物質の間で量を換算します。反応式を入力すると係数は自動で合わせられます。わかっている量をグラム、モル、粒子数、気体の体積(L)、溶液の体積で入力すると、必要な単位で答えが得られます。すべての反応物と生成物を示す表と、各ステップの解説も表示されます。

要点:A のグラム数 ÷ M(A) → A の mol × (b/a) → B の mol × M(B) → B のグラム数。プロパン10.0 gを燃焼させる(C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O)にはO₂ 36.3 gが必要です。

化学量論の問題の解き方

  1. 反応式の係数を合わせます。係数から物質量比がわかります。
  2. 与えられた量を物質量に換算します:グラム ÷ モル質量、粒子数 ÷ 6.022 × 10²³、気体の体積(L) ÷ 22.4 L/mol(STP)、または溶液の体積 × モル濃度。
  3. 物質量比を適用します:B の mol = A の mol × (Bの係数 ÷ Aの係数)。
  4. Bの物質量を必要な単位(グラム、粒子数、リットル)に換算します。
A のグラム数 → ÷ M(A) → A の mol → × (b/a) → B の mol → × M(B) → B のグラム数
変換物質量へ物質量から
質量(g)÷ モル質量× モル質量
粒子数÷ 6.022 × 10²³× 6.022 × 10²³
気体の体積(L)÷ 22.414 L/mol(STP)× 22.414 L/mol
溶液の体積(L)× モル濃度÷ モル濃度

計算例

質量から質量へ

プロパン10.0 gを燃焼させるにはO₂が何g必要か? C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O。10.0/44.10 = 0.2268 mol × 5 = 1.134 mol × 32.00

O₂ 36.3 g

物質量から気体の体積へ

1 mol の Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ から 3 mol の CO₂ が生じ、× 22.414 L/mol

STPでCO₂ 67.2 L

溶液の化学量論

0.200 M H₂SO₄ 25.0 mL = 5.00 mmol。必要な NaOH は 2 × 5.00 = 10.0 mmol × 40.00 g/mol

NaOH 0.400 g

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よくある質問

化学量論とは何ですか?

化学量論(ストイキオメトリー)では、係数を合わせた化学反応式の物質量比を使って、ある物質の量に対して別の物質がどれだけ反応するか、またはどれだけ生成するかを求めます。

グラムからグラムへの化学量論計算はどうやって行いますか?

Aのグラム数を物質量に換算し(÷ モル質量)、物質量比(Bの係数 ÷ Aの係数)を掛け、Bの物質量をグラムに換算します(× Bのモル質量)。

物質量比とは何ですか?

係数を合わせた反応式における係数の比です。2H₂ + O₂ → 2H₂O では H₂ と O₂ の物質量比は 2:1 なので、4 mol の H₂ には 2 mol の O₂ が必要です。

気体にはどのモル体積を使えばよいですか?

標準状態(STP:0 °C、1 atm)では22.414 L/mol、IUPACの標準状態(0 °C、1 bar)では22.711 L/mol、25 °C・1 atmでは24.465 L/molです。その他の条件では V = nRT/P を使います。カスタム設定ではこの式で計算します。

溶液はどう扱えばよいですか?

物質量 = モル濃度 × 体積(L)です。たとえば0.200 Mの溶液25.0 mLは0.00500 molです。その後は通常どおり物質量比を適用します。

一方の反応物がなくなったらどうなりますか?

この計算ツールは、他のすべてが過剰にあると仮定して2つの化学種の間で換算します。2つ以上の反応物の量がわかっている場合は、理論収量計算ツールで制限試薬(限定反応物)を求めてください。

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