ほとんどの化学式には、数字である下付き文字が含まれています。 これらの数値の後には数式で記述された単位はありませんが、実際には、単位を含む数量です。 したがって、化学式に固有の変換係数の必要性があります。変換係数は、測定値を掛けたときに1つの単位を別の単位に変換する分数です。 換算係数を使用するプロセスは次元分析として知られており、化学式や方程式の研究に不可欠です。
化合物のモルから元素のモル
モルは量の測定単位です。 整数が化学式の下付き文字として表示される場合、それは化学式の下付き文字の直前の元素のモル数を表します。 下付き文字が括弧のセットの後に続く場合、括弧内の原子グループのモル数を表します。 モルは、化合物の各元素の相対量を理解するのに役立つため便利です。これらの量は、式の添え字で示されます。 たとえば、水の式はH2Oで、2つは水素の添え字です。 酸素の後に下付き文字はありません。これは、下付き文字が1つあるのと同じです。 したがって、1モルの化合物H2Oには、2モルの水素と1モルの酸素が含まれています。 換算係数は(2モルの水素/ 1モルのH2O)と(1モルの酸素/ 1モルのH2O)です。 それぞれ。
原子と分子へのモル
モルの単位は、数式を化学成分に分解するだけでなく、原子や分子の数との関係からも役立ちます。 1モルは6.02 * 10 ^ 23原子または分子であるため、換算係数は(6.02 * 10 ^ 23原子または分子/ 1モル)です。 たとえば、1モルの炭素は6.02 * 10 ^ 23原子の炭素に等しく、1モルの二酸化炭素は6.02 * 10 ^ 23分子の二酸化炭素に等しくなります。 二酸化炭素の化学式はCO2であるため、1モルの二酸化炭素に1モルの炭素と2モルの酸素が含まれています。 したがって、6.02 * 10 ^ 23の炭素原子と12.04 * 10 ^ 23の酸素原子が1モルの二酸化炭素に存在します。
モルからグラムへ
モルと原子および分子の数を理解することは重要ですが、実験のより実用的な単位は、質量の単位であるグラムです。 実験室で物質のモルを測定することはできませんが、天びんでその質量をグラムで測定することはできます。 モルをグラムに変換するための変換係数は、周期表から得られます。 通常、原子記号と原子番号の下に表示される原子量は、その元素の1モルあたりのグラム数です。 たとえば、ゲルマニウムの原子量は72.61 g / molです。 したがって、換算係数は(72.61 g Ge / 1 mol Ge)です。 各要素の換算係数は類似しています。 ゲルマニウムの原子量を調査対象の元素の原子量に置き換えるだけです。
モルに対するパーセント
化学式の添え字が整数ではなく小数である場合があります。 これらはパーセントであり、多くの場合、パーセントをモルに変換する必要があります。 たとえば、C0.2H0.6O0.2のように、構成要素がパーセントで示されている化合物がある場合、 化合物のモルの20%は炭素、60%は水素、20%は酸素です。 モルに変換するには、最小のパーセントを掛けて100パーセントの積を得る係数を見つけます。 この場合、最小のパーセントは20パーセントであるため、その数は5です。 次に、各パーセントにその数値を掛けて、この場合、式CH3Oを取得します。これは、20%* 5 = 100%= 1、および60%* 5 = 300%= 3であるためです。