一般小学生
まとめ
解説
水素の燃焼による水の生成は、化学反応式「2H₂ + O₂ → 2H₂O」で表されます。それぞれの分子量は水素(H₂)が2、酸素(O₂)が32、水(H₂O)が18です。この反応式に基づくと、水素2分子(質量4)と酸素1分子(質量32)が過不足なく反応し、水2分子(質量36)が生成されます。この質量の関係を最も簡単な整数比に整理すると、4:32:36 = 1:8:9となります。
これは、化合物を構成する成分元素の質量の比は常に一定であるという「定比例の法則」の代表的な例です。以下の表は、水素と炭素の燃焼における質量の比を比較したものです。
| 燃焼する物質 | 反応物1の比 | 反応物2の比 | 生成物の比 |
|---|---|---|---|
| 水素の燃焼 | 水素:1 | 酸素:8 | 水:9 |
| 炭素の燃焼 | 炭素:3 | 酸素:8 | 二酸化炭素:11 |
このように、物質の種類によって反応する質量の比が決まっており、これを利用することで、特定の量の物質から得られる生成物の量を正確に計算することが可能になります。
コラム
計算問題では、この「1:8:9」の比率を基準に考えます。例えば、水素が3gある場合、反応に必要な酸素は 3 × 8 = 24g となり、生成される水は 3 × 9 = 27g と求められます。
また、どちらかの物質が多すぎる場合は、比率に合う分だけが反応し、残りは反応せずにそのまま残ります。試験では「どちらの物質が何g残るか」という問われ方も多いため、常にこの比率を意識することが重要です。
テストでの問われ方・理解度チェック
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