化学
高校生
解決済み

化学の未定係数法について質問です。
最初から復習をしている最中なのですが、化学反応式の未定係数法を使った問題が1年生の頃からずっとできません。
写真の窒素原子の式は理解できます。
水素原子の式は、a:d=3:2として2a=3dにならないのですか?

化学反応式 係数 未定係数法

回答

✨ ベストアンサー ✨

aNH₃ + bO₂ → cNO + dH₂O

てことですよね。

aはアンモニアの個数
bは酸素ガスの個数
cは一酸化窒素の個数
dは水の個数

なので
a : d = 3 : 2としてしまうと
水素原子ではなく
アンモニアの個数と水の個数を比べていることになっちゃいます。
今比べたいのはそうじゃなくて

アンモニアの中の水素原子の個数と
水の中の水素原子の個数です。

a個のアンモニアの中の水素原子の個数は
アンモニアがNH₃なので 3a
d個の水の中の水素原子の個数は
水がH₂Oなので 2d

で、水素原子の数は反応前後で増えたり減ったりしないので
3a = 2d
となるわけです。

比で考えたとしても
3a : 2d = 1 : 1
という感じでしょうか。
あくまで注目するのは物質中の水素原子の数です。

幹人

解説ありがとうございます!
先ほど問題を解き直しましたが、少しずつ理解できてきました。

幹人

加えて質問よろしいでしょうか?
イオン反応式も同じ考え方でよろしいでしょうか?
この写真の場合の係数比較の式は、
Al a=c
H b=2d
イオン b=3c
になりました。

DKoT

そうそう、イオンの+-も考えるんですよね!
同じ考え方でいいです!
それであってます!

2Al + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂ ですね!

幹人

ありがとうございます!
助かりました!

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回答

未定係数法で一番大事なポイントは「左辺と右辺の原子の数が同じであること」です。

水素について見てみるとaNH3がdH2Oになるんですよね。ってことは、左辺には3a個の水素が、右辺には2d個の水素があるということです。これが、増えたり減ったりしてはいけませんから3a=2dとなります。

おそらく、2a=3dとしてしまうのは反応式中のNH3とH2Oに含まれる水素原子の比(3:2)がa:dと等しいとしてしまってると思いますが、これって何の関係も無いと思いませんか?
aやdはあくまでも分子の係数であり、この比とNH3中の水素とH2Oの比が等しいことは意味ないんです。
例えばa:d=3:2だとして水素の個数って3×3:2×2=9:4になってしまいます。
比ではなくて、左右の式に含まれる原子の数が等しくなるように計算しましょう。

幹人

ありがとうございます!
問題が解けるようになってきて正答も増えました!

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