２００４年１１月１０日（水） 04ko1-17 Ｉ 実験７−化学反応における量的関係
 今日は，量的関係を調べる実験です。炭酸カルシウムＣａＣＯ３と塩酸ＨＣｌの反応を使って調べます。炭酸カルシウムは，石灰石，大理石などの主成分であるだけでなく，貝殻や卵の殻の主成分です。   この反応によってできるものは塩化カルシウムＣａＣｌ２と二酸化炭素ＣＯ２と水Ｈ２Ｏです。ビーカーの中で反応させますから，生成した二酸化炭素は空気中に逃げますね。できた二酸化炭素がすべて空気中に逃げたと仮定すると，質量の減少分は生成した二酸化炭素の質量に等しくなります。したがって，生成した二酸化炭素の物質量を求めることができるわけです。 |
 実験７ 化学反応における量的関係 １ 薬包紙に次の質量の炭酸カルシウムをはかり取る。０．５０ｇ，１．００ｇ，２．００ｇ，３．００ｇ，４。００ｇ，５．００ｇ ２ ５．０ｍｏｌ/ｌ の塩酸を１０ｍｌ はかり取り，６個のビーカーに入れる。 ３ 電子天秤で，図のようにして反応前の全質量Ｗ１をはかる。  ４ 炭酸カルシウムを塩酸の中に少しずつ加え，全部加え終わったら薬包紙でふたをする。 ５ ビーカーを振って泡が出なくなたら，反応後の全質量Ｗ２をはかる。ビーカー内に未反応の炭酸カルシウムが残っていないか確認する。  |
実験結果を次の表にまとめましょう。
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| 炭酸カルシウムＣａＣＯ３が３ｇ以上になると，未反応の炭酸カルシウムが残るようになり，また，発生した二酸化炭素ＣＯ２の質量が一定になっていることがわかりますね。 それでは，考察です。 |
 炭酸カルシウムＣａＣＯ３の式量 ４０＋１２＋１６×３＝１００ 二酸化炭素の分子量 １２＋１６×２＝４４ 実験結果を物質量に換算すると
ＨＣｌとＣａＣＯ３が過不足なく反応するのは ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ 塩酸が０．００５０ｍｏｌだから，この塩酸と過不足なく反応する炭酸カルシウムは０．０２５ｍｏｌ １００×０．０２５＝２．５〔ｇ〕 物質量の関係は ＣａＣＯ３：ＨＣｌ：ＣＯ２＝１：２：１   この反応の量的関係の理論値
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| 反応の前後の質量の差は，ほとんど発生した二酸化炭素の質量に一致しています。どうですか，物質量はとても便利なものであることがわかったでしょう。 今日の実験のポイントは，次の通りです。 １．炭酸カルシウムに塩酸を反応させると，塩化カルシウムと水と二酸化炭素ができます。 ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ ２．反応によって発生した二酸化炭素ＣＯ２がすべて逃げたとすれば，二酸化炭素の質量分だけ軽くなります。 ３．塩酸の物質量が０．００５０ｍｏｌであるなら，，この塩酸と過不足なく反応する炭酸カルシウムの物質量は０．０２５ｍｏｌ，すなわち２．５０ｇです。 これで，高校化学の基礎的な事柄は終了です。次回からは，酸と塩基（中学校ではアルカリ）について勉強することにしましょう。  |