結びつく割合

• 化学反応において、反応に関わる物質同士の質量の比が常に一定であるという法則。
• 金属を加熱して酸化物を作る際、金属の質量と結びつく酸素の質量には比例関係が成立する。
• この規則性を利用することで、未反応の物質の質量や生成物の質量を正確に算出できる。

解説

化学反応において物質が結びつく際の質量比が一定になるのは、反応によって結合する原子の個数の比が決まっているからです。これを「定比例の法則」と呼びます。

例えば、銅粉を加熱して酸素と反応させ酸化銅を作る場合、銅原子と酸素原子は1対1の個数比で結合します。しかし、原子1個あたりの質量は銅の方が酸素よりも重いため、質量比で見ると「銅：酸素＝4：1」という一定の割合になります。同様に、マグネシウムと酸素が反応して酸化マグネシウムができる際の質量比は「マグネシウム：酸素＝3：2」となります。

これらの関係をグラフに表すと、原点を通る直線（比例のグラフ）になります。グラフの横軸を金属の質量、縦軸を酸素の質量（または生成した酸化物の質量）とすることで、任意の質量の金属に対してどれだけの酸素が反応するかを読み取ることが可能です。