金属Mの酸化物の組成式の求め方: MO2の解説

金属の酸化物の組成式を求める問題において、質量百分率から組成式を求める方法について解説します。ここでは、金属Mの酸化物に含まれる酸素の含有率が40%で、金属Mの含有率が60%であるというデータをもとに、組成式を求める手順を示します。

質量百分率の解釈と計算

まず、金属Mの酸化物に含まれる金属Mと酸素の質量百分率が与えられています。金属Mが60%、酸素が40%であることから、酸化物1モルあたりの質量を100gと考えることができます。

そのため、金属Mの質量は60g、酸素の質量は40gとなります。この情報を基に、次に金属Mと酸素のモル数を求めます。

金属Mのモル質量が48g/molであるとき、60gの金属Mは次のようにしてモル数を求めることができます。

金属Mのモル数 = 60g ÷ 48g/mol = 1.25 mol

次に酸素のモル質量は16g/molなので、40gの酸素のモル数は。

酸素のモル数 = 40g ÷ 16g/mol = 2.5 mol

金属Mと酸素のモル比を求めると、金属M:酸素 = 1.25 mol : 2.5 mol となります。これを簡単にすると、1:2 の比率になります。

したがって、金属Mの酸化物の組成式はMオキサイド（MO2）であるとわかります。

この問題では、質量百分率からモル数を求め、その比率を基に組成式を導きました。金属Mの酸化物の組成式はMO2であることがわかります。このように、質量百分率を利用して化学式を求める手法は、化学の基礎的な計算方法の一つです。