収量

質問

Na2CO3(分子量106)を1５g、ZnSO4・7H2O(分子量288)を14g使いZnCO3・3Zn(OH)2・H2O(分子量442)を生成したとすると理論収量はどうなるのでしょか？モル数の違いなどで計算の仕方がよくわかりません。教えてください

回答No.2

pjman · ベストアンサー

いくら頭の中で考えていても答えはでないと思います。
反応式は書いてみたでしょうか？

１モルのNa2CO3とｘモルのZnSO4・7H2Oが反応して、ｙモルのZnCO3・3Zn(OH)2・H2Oが生成したとします。
反応式は以下のようになります。（副生成物は無視しています）

　Na2CO3＋xZnSO4・7H2O→yZnCO3・3Zn(OH)2・H2O

ここで、#1さんが書かれている通り、炭素Cと亜鉛Znに着目します。
左辺と右辺のCとZnそれぞれの原子数を比較すると

　C：1→y　・・・(1)
　Zn：x→y×(1+3)=4y　・・・(2)

(1)と(2)を解くと、y=1、x=4　ですから、反応式は以下の通りとなります。

　Na2CO3＋4ZnSO4・7H2O→ZnCO3・3Zn(OH)2・H2O

つまり、１モルのNa2CO3と４モルのZnSO4・7H2Oが反応して１モルのZnCO3・3Zn(OH)2・H2Oが生成することになります。

与えられた条件は、15/106=0.14モルのNa2CO3ですから、これと反応するZnSO4・7H2Oは、0.14×4=0.56モル必要になりますが、実際には14/288=0.049モルしかありませんから、逆に少ないほうのZnSO4・7H2Oを基準にして、(0.049/4=)0.012モルのNa2CO3と、14/288=0.049モルのZnSO4・7H2Oが反応すると考えます。

このとき、ZnCO3・3Zn(OH)2・H2Oは理論上0.012モル（=5.3g）生成することになります。

（有効数字の取り方が誤っていると思いますが、ご容赦ください）

お礼

わかりやすい回答ありがとうございます

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

HやOはどこからでも入るので無視するとして、CはNa2CO3から、ZnはZnSO4・7H2Oからしか入ってきませんよね？
だから、原料に含まれるCの物質量、Znの物質量の4分の1を考えてください。その２つの値のうちの小さい方の値が、生成物の理論収量（mol単位）になります。

お礼

理解できました。ありがとうがざいました