金属Mの酸化物の組成式の求め方: 質量百分率からMO2を導く方法

金属の酸化物における組成式を求める問題では、質量百分率を用いて金属と酸素の割合から化学式を導きます。今回は、原子量48の金属Mが酸化物において60%の金属Mと40%の酸素を含む場合の組成式を求める方法について解説します。

質量百分率を利用した計算

問題では、金属Mの酸化物における金属Mの質量百分率が60%で、酸素の質量百分率が40%であることが与えられています。このデータを元に、酸化物1モルあたりの質量を100gとして計算を進めます。

そのため、金属Mの質量は60g、酸素の質量は40gとなります。次に、金属Mと酸素のモル数を求めるために、それぞれのモル質量を使用します。

金属Mの原子量が48g/molであるとすると、60gの金属Mは次のように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

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。この比率を簡単にすると、1:2 という比率になります。

したがって、金属Mの酸化物の組成式はMO2となります。

この問題では、質量百分率を使用して金属Mと酸素のモル数を求め、その比率を元に化学式を導きました。金属Mの酸化物の組成式はMO2であるとわかりました。このように、質量百分率から組成式を求める方法は化学の基礎的な計算手法の一つです。