Question

森

化学　『化学反応式の量的関係』
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※あらかじめ言っておくと、
恐らく、私の考えすぎで、「単純な事を難しく捉えている(分からなくしている)状態」になっています。

もしかしたら、質問の意味が分からないかもしれません。
その場合は言ってもらえれば、言い換えなどしますので、お手数ですがお願いします。

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以下質問

「標準状態で　8.96Lのメタン(＝0.4mol)と
　標準状態で　13.44Lの酸素(＝0.6mol)を
容器に入れ、完全に燃焼させたところ、
二酸化炭素と水が発生した。その後、室温になるまでしばらく放置した。」という文章があります。

化学反応式(1は本来省略)

　1 CH4 + 2 O2 → 1 CO2 + 2 H2O

この文についてですが、
化学反応式より物質量比は、
　メタン　: 酸素　: 二酸化炭素　: 水
= 1 : 2 : 1 : 2
ですから、

0.4molのメタンに対して、完全燃焼させるには、
酸素が0.8mol必要なはずです。
しかし、容器に入れた酸素は0.6mol。
0.1mol分のメタンが余ります。

メタンが余りますので、文章の「完全燃焼」というのは無理なのではないでしょうか？
そうであるならば、なぜ文章に完全燃焼と書いているのでしょうか？

何を私は勘違いしているのでしょうか？

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

谷米

完全燃焼というのは、炭水化物が二酸化炭素と水になることです。
逆に不完全燃焼は、一酸化炭素や炭素といった不自然な産物が生まれてしまう反応です。
なので、メタンが残っていても完全燃焼と言ってもいいかもしれません。

ただ問題のその後の文脈なども見ないことには何も言えません。

森

解答ありがとうございます。
すみません。問題全体の写真が添付されていませんでしたね。下記の写真が問題文です。

解こうと思えば、解き方は分かりますので、
解けるのですが、問題の文章が少し気になりまして、質問させてもらいました。

谷米

この感じだと、(3)でメタンが残ってることも問われているように感じますね。

やはり、完全に燃焼というのは、炭水化物が水と二酸化炭素になると捉えておくのが良いと思います。
少し腑に落ちない気持ちは残りますが、全部が燃え尽きることではなく、あくまで一酸化炭素などの中途半端な物質が産まれないということに着目するのがよいと思います。

森

はい。そうです。
(3)では、残りのメタンも含んだ答えとなります。

そうですか。
完全燃焼というのをもう一度復習しつつ、色んな問題に当たりながら、理解しようと思います。

ありがとうございました。