化学反応式かがくはんのうしきと量的関係りょうてきかんけい

date2026-05-26description化学反応式を、粒子の保存とモル比の見方から読み、反応量の計算へつなぐ基礎を説明します。prerequisites物質量とモル / 化学式の読み方 / 比例type講義statusactive

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導入どうにゅう

この講義こうぎで最重要さいじゅうようなのは、化学反応式かがくはんのうしきの係数けいすうは質量しつりょうの比ひではなく、粒子りゅうしやモルの比ひとして読よむことです。

化学反応式かがくはんのうしきをただ暗記あんきしていると、どの物質ぶっしつがどれだけ必要ひつようで、どれだけ生しょうじるかを計算けいさんするときに迷まよいやすくなります。反応式はんのうしきは、原子げんしの保存ほぞんを保たもったまま、粒子りゅうしの個数比こすうひを表あらわしたものだと見みます。

化学反応式かがくはんのうしきChemical equation とは、反応物はんのうぶつと生成物せいせいぶつの関係かんけいを化学式かがくしきと係数けいすうで表あらわしたものです。

係数けいすうStoichiometric coefficient とは、反応式はんのうしきで各物質かくぶっしつの前まえにつく整数せいすうで、モルの比ひを表あらわします。

まず反応はんのうの前後ぜんごで原子げんしの種類しゅるいと数かずが保存ほぞんされるように係数けいすうを決きめます。そのあと、反応式はんのうしきの係数比けいすうひをそのままモル比ひとして読よみ、質量しつりょうや気体きたいの体積たいせきへ変換へんかんします。

たとえば

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

では、水素分子すいそぶんし 2 個こと酸素分子さんそぶんし 1 個こから、水分子すいぶんし 2 個こができます。ここで 2:1:2 という比ひは、分子数ぶんしすうでもモル比ひでも同おなじです。

H_{2} + O_{2} \to H_{2} O

のままでは、左辺さへんの酸素原子さんそげんしが 2 個こ、右辺うへんが 1 個こで一致いっちしません。そこで

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

とすると、水素原子すいそげんしも酸素原子さんそげんしも前後ぜんごで数かずが一致いっちします。

この式しきは

2 [m o l (H_{2}); N_{a m t}] : 1 [m o l (O_{2}); N_{a m t}] : 2 [m o l (H_{2} O); N_{a m t}]

を意味いみします。

物質量ぶっしつりょう $n$ と質量しつりょう $m$ の関係かんけい $n = \frac{m}{M}$ を使つかえば、モル比ひを質量しつりょうの計算けいさんへつなげられます。

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")] 反応式の係数 = モル比

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")] n = \frac{m}{M}