質量保存の根拠は、原子の保存
化学変化では原子の組合せが変わるが、原子の種類とそれぞれの数は変わらない。反応に関わる物質を気体まで含めて考えると、反応前後で全体の質量は変わらない。分子の総数や物質の性質は変わる場合がある。
原子の種類と数が保存される。分子の数とは区別。
化学変化と物質の質量 — 攻略せよ。
STAGE 04 / CHEMISTRY / 中2
気体まで含めた全体と、反応した量を見抜こう。質量保存・金属と酸素の比・余る物質を、条件と理由で攻略。登録不要・無料。
KEY POINTS
質量と比・6つのポイント
何を測るか、どれだけ反応したか。二つを分けて考えよう。
前後で、同じ範囲を測る
密閉した容器内で気体が生じても、気体は中に残る。漏れがなく、容器・ふた・中身全体を同じ条件で測れば質量は一定。沈殿ができても、固体だけ増えたことを全体の質量増加と考えない。
容器・ふた・気体も含め、比較する範囲をそろえる。
軽くなる・重くなるのは、出入りを追う
発生した気体が外へ出ると、容器と残った中身は軽くなる。金属が空気中の酸素と結び付くと、回収した固体は酸素の分だけ重くなる。測る範囲をまたぐ気体の移動を考えれば、どちらも質量保存と両立する。
気体の流出・酸素の流入。全体の法則と一部の測定値を分ける。
質量比は、反応した物質どうしの比
酸化銅ができるときの銅：酸素は4：1、酸化マグネシウムができるときのマグネシウム：酸素は3：2。一定の金属量と結び付く酸素には限度があり、その量は金属量に比例する。質量比と原子の個数比は同じとは限らない。
酸化物全体＝反応した金属＋結び付いた酸素。
入れた量と、反応した量は別
銅：酸素＝4：1なら、銅2.0 gと酸素0.40 gでは銅1.60 gだけが反応し、銅0.40 gが残る。できた酸化銅は2.0 g。未反応の銅を含む固体全体は2.40 gなので、生成物だけの質量と区別しよう。
比で反応量を求め、投入量から引くと残量。
増加量と、反応終了を読み取る
金属を失わず、酸素だけが加わる条件なら、固体全体の増加量は結び付いた酸素の質量。加熱・冷却・測定を繰り返し、十分に酸素と接しても質量が増えなくなれば、反応量の限度に達したと考える。見た目の色だけで完全反応と決めない。
測定は冷却後。損失や酸素不足による停滞に注意。
FOLLOW THE MASS
質量を読む、4つのチェック
比に当てはめる前に、測定範囲と反応条件を確認しよう。
- CHECK 01測定範囲
容器・気体・未反応物のどれを含むか確認。
- CHECK 02出入り
気体が外へ出たか、酸素が加わったか追う。
- CHECK 03反応した量
必要な質量比を使い、投入量と区別。
- CHECK 04全体で確認
生成物と余った物質を合わせて保存を確かめる。
WATCH OUT
ここでつまずかない
気体ができると、質量が減る
密閉した全体では減らない。気体の発生と、測定範囲外への流出は別。
酸化物の質量が、酸素の質量
酸化物には金属も含まれる。酸素は固体の増加量から求める。
入れた物質は、全部反応する
決まった質量比に対して多い側が余る。反応量と残量を分ける。
質量比と原子の数の比は同じ
原子の種類によって質量は違う。物質の質量比を個数比に置き換えない。
UNIT TEST / 単元テスト
化学変化と物質の質量 単元テスト
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