化学変化と質量

原子・分子 化学反応式と化学変化 化学変化と質量

化学変化の前と後の質量

気体が発生する反応

(例)うすい塩酸に亜鉛を入れると水素が発生する。
2HCl+Zn→ZnCl₂+H₂

気体が発生する場合、反応後の質量は反応前に比べて
出て行った気体の分だけ減る

空気中の酸素と結びつく反応(酸化)

(例)銅の酸化
2Cu+O₂→2CuO

酸化の場合、反応後の質量は反応前に比べて
結びついた酸素の分だけ増える

気体の出入りがない反応

(例)鉄と硫黄が結びつく反応
Fe+S→FeS

気体の出入りがない反応の場合、
化学変化の前後で質量は変化しない。

質量保存の法則

質量保存の法則
化学変化では原子の組み合わせは変化するが、化学変化にかかわった原子の数と種類は変わらない。
そのため化学変化に関係している物質全体の質量はかわらない。
※　密閉した容器で実験を行うと、どの反応でも質量は変化しない。

化学変化に関係する物質の質量比

一定量の金属に化合する酸素の量には限界がある。

銅を加熱する

2Cu+O₂→2CuO
　・・・酸化銅は酸素原子1個と銅原子1個が結びついて出来ている。そのため一定量の銅に結びつく酸素の質量は決まっている。

一定量の金属にはそれに対応した量の酸素しか結びつかず、完全に酸化してしまえばそれ以上加熱しても質量は増えない。
また、これは金属の酸化に限らずすべての化学変化についていえる。
化学変化に関係する物質の質量比は常に一定である。

金属とそれに結びつく酸素の比の例
銅と酸素→4:1
マグネシウムと酸素→3:2

【例題】
4gの銅を完全に酸化させたら5gの銅になった。これについて問いに答えよ。
14gの銅を完全に酸化させると何gの酸化銅になるか。 4:5=14:x
4x=70
x=17.5　　答17.5g 10gの銅を完全に酸化させるには少なくとも何gの酸素が必要か。 4:1=10:x
4x=10
x=2.5　　答2.5g 9gの銅を加熱したが完全に酸化せずに、加熱後の混合物の質量は10.5gだった。
酸化せずに残っている銅は何gか。 10.5-9=1.5 　…結びついた酸素が1.5g
4:1=x:1.5　…1.5gの酸素と結びつく銅をx
x=6　…酸化してしまった銅は6g
9-6=3　　　答3g

「化学変化と質量」重要用語

塩酸化学変化化合原子酸化酸化銅質量保存の法則銅の酸化

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