1.アボガドロの法則
▼アボガドロの法則
同じ圧力、同じ温度、同じ体積のすべての種類の気体には同じ数の分子が含まれる。
つまり同じ温度、同じ気圧のもとでは
気体の種類を問わず、気体の体積と気体の分子数が比例する
ということです。
言いかえると・・・
同じ温度、同じ気圧のもとで
同数の分子を含む気体Aと気体Bの体積は等しくなる
と言うこともできます。
2.気体反応の法則
▼気体反応の法則
同じ圧力、同じ温度のもとで、化学変化に関係する気体の体積には簡単な整数比が成り立つ。
たとえば「水素が燃焼して水蒸気ができる」という反応を見てみましょう。
2H₂ + O₂ → 2H₂O
ここで仮に、ある温度、ある気圧のもとで
水素の気体1Lがあり、この中には水素分子(H₂)が2個含まれている
とします。
この水素の燃焼が一定の温度、一定の気圧のもとで行われたとすると、
アボガドロの法則より
1個の酸素分子(O₂)・・・体積は1L
2個の水分子(H₂O)・・・体積は2L(ただし水蒸気であるとする)
を意味することになります。
ということでこの化学変化では
「水素の気体(H₂)2L」と「酸素の気体(O₂)1L」が反応して「水蒸気(H₂O)2L」が生じた
ということになります。
アボガドロの法則と気体反応の法則をまとめると
化学変化に関係する気体の体積比や分子数比は、化学反応式の係数比に等しい
ということになります。
3.気体反応の例
アンモニアの生成
【化学反応式】N₂ + 3H₂ → 2NH₃
窒素の気体(N₂)と水素の気体(H₂)が反応して、アンモニアの気体(NH₃)ができる
という意味の反応です。
この係数比は
N₂:H₂:NH₃ = 1:3:2
になっていますね。
ということは
「窒素の気体1L」と「水素の気体3L」が過不足なく反応し、アンモニアの気体が2L生じる
ということです。
※注意!!
窒素の気体1Lと水素の気体3Lが過不足なく反応
→ アンモニアの気体は1L+3L=4L生じる これは間違いです!!
メタンの燃焼
【化学反応式】CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
メタンの気体(CH₄)と酸素の気体(O₂)が反応して、二酸化炭素の気体(CO₂)ができる
という意味の反応です。
この係数比は
CH₄:O₂:CO₂:H₂O = 1:2:1:2
となっています。
ということは
「メタンの気体1L」と「酸素の気体2L」が過不足なく反応し、二酸化炭素の気体が1L生じる
ということです。
ここで水が気体として生じるならばその体積は2Lですが、液体として生じるならばその体積は1Lではありません。
気体の反応を考えているということを忘れずに!!
気体の反応では・・・
反応するときの体積比(※)は、化学反応式の係数比に等しい。
※質量(g)ではないことに注意!
次回は「発熱反応と吸熱反応」です!
詳しく「札幌自学塾」を知りたい方は、ホームページを参照してください! こちらをクリック>>
無料体験・申し込みは、「お問い合わせ欄」からメールしてください! こちらをクリック>>