(2) 4.8gのマグネシウムを完全に燃焼させるのに必要な酸素の物質量[mol]を求めます。 (3) (2)で生じた酸化マグネシウムの質量[g]を求めます。 (4) 4.8gのマグネシウムと2.4gの酸素の反応で生じる酸化マグネシウムの質量[g]を求めます。

1. 問題の内容

(2) 4.8gのマグネシウムを完全に燃焼させるのに必要な酸素の物質量[mol]を求めます。

(3) (2)で生じた酸化マグネシウムの質量[g]を求めます。

(4) 4.8gのマグネシウムと2.4gの酸素の反応で生じる酸化マグネシウムの質量[g]を求めます。

2. 解き方の手順

まず、マグネシウムの燃焼反応式を書きます。

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

次に、各問いについて計算を行います。

マグネシウムの原子量は24、酸素の分子量は32、酸化マグネシウムの式量は40とします。

(2) マグネシウム4.8gの物質量を計算します。

$4.8 g / 24 g/mol = 0.2 mol$

反応式より、2 molのMgに対して1 molのO2が必要です。

したがって、0.2 molのMgに対して必要なO2の物質量は、

$0.2 mol / 2 = 0.1 mol$

(3) 反応式より、2 molのMgに対して2 molのMgOが生成します。

したがって、0.2 molのMgからは0.2 molのMgOが生成します。

生成するMgOの質量は、

$0.2 mol \times 40 g/mol = 8 g$

(4) マグネシウム4.8gは0.2 molです。

酸素2.4gの物質量を計算します。

$2.4 g / 32 g/mol = 0.075 mol$

反応式より、2 molのMgに対して1 molのO2が必要です。

MgとO2のモル比は2:1です。

Mg:O2 = 0.2 mol : 0.075 mol = 8:3

酸素が少ないので、酸素が全て反応します。

0.075 molのO2と反応するMgは0.15 molです。

生成するMgOの物質量は0.15 molです。

生成するMgOの質量は、

$0.15 mol \times 40 g/mol = 6 g$

3. 最終的な答え

(2) 0.1 mol

(3) 8 g

(4) 6 g