中和計算では価数を忘れずに!単位を見ながら式を立てよう!

難易度:★☆☆☆
頻出度:★★★☆

化学計算では単位が命

今回は基礎的な中和の計算問題を解説することで、化学計算で意識すべき点を強調したいと思います。

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問題に挑戦!

早速ですが、次の問題を考えてみてください。

お手元に紙と鉛筆がある方はささっと計算してみてくださいね。

問題

0.10 mol/L のシュウ酸 100 mL でちょうど中和できる水酸化ナトリウム水溶液をつくりたい。
純粋な水酸化ナトリウムの固体は何 g 必要か。
ただし原子量は H = 1、O = 16、Na = 23 とする。

<解説>

水酸化ナトリウム水溶液の濃度や液量が与えられていないため、少し考えづらい問題ではないでしょうか。

しかし固体の場合でも以下のように単位に注目して、中和計算の基本式、つまり「水素イオンのモル = 水酸化物イオンのモル」を立てればOKです。

固体の中和計算の例題の解答その1

このように化学計算では単位を意識して等式を立てればたいていの問題はあっさり解けてしまいます

上式の左辺について、単位同士の計算をもう少し詳しく説明すると、

固体の中和計算の例題の解答その2

(mol/L) × (L) は (mol) というように、単位同士も計算(約分)できるということを是非覚えておいてください。

右辺では (g) を (g/mol) で除することで水酸化ナトリウムの (mol) を求め、それに価数を掛けて水酸化物イオンの (mol) を計算しています。

このように単位同士を計算して、目的の単位(本問では水素イオンと水酸化物イオンのモル)を作り出せばよいのです。

当ブログの化学計算では今後もこの手法で立式していきます。

非常に有効な方法なので、是非皆さんも試してみてください。

中和点では「水素イオンのモル=水酸化物イオンのモル」

最後に中和計算のポイントをまとめておきましょう!

例題の解説中で用いましたが、中和点では酸が出した水素イオンのモル数と塩基が出した水酸化物イオンのモル数が一致します。

ここで注意すべき点は「価数を忘れない!」ということです。

価数は「酸もしくは塩基1モルからでる、水素イオンもしくは水酸化物イオンのモル数」と覚えておきましょう。

以上の中和計算の基本を単語カードにまとめておきます。

中和計算の基礎式のまとめ(1)

中和計算の基礎式のまとめ(2)

今回はここまでです。

今回も最後まで読んでいただきありがとうございました!