金属Mの原子量の求め方：酸化物MO2から単体Mを得る計算方法

化学基礎での問題で、金属Mの酸化物MO2（17.4g）を還元して金属M（11.0g）が得られたとき、金属Mの原子量を求める方法を解説します。この問題の解き方について具体的な計算を説明します。

1. 問題の整理

まず、問題で与えられた情報を整理します。酸化物MO2の質量は17.4g、得られた金属Mの質量は11.0gです。Mの酸化物MO2が還元されて金属Mになるとき、Mの原子量を求める必要があります。

酸化物MO2の還元反応は、以下のように表されます：
MO2 + 2e− → M + O2。
これにより、MO2からMへの還元反応が進行し、酸素分子が放出されます。

次に、モル質量の関係を使用して計算します。MO2の質量からモル数を求め、得られた金属Mのモル数との比を取ります。MO2のモル質量を計算するために、Mの原子量をxとし、MO2のモル質量はx + 32です。

酸化物MO2のモル数は17.4g ÷ (x + 32)、金属Mのモル数は11.0g ÷ xです。

反応式からわかるように、MO2とMは1:1のモル比です。したがって、MO2のモル数とMのモル数は等しくなければなりません。この関係を使って方程式を立てます。

17.4 ÷ (x + 32) = 11.0 ÷ x。
これを解くことでx（Mの原子量）が求められます。

方程式を解くと、Mの原子量は約55.8g/molになります。これが金属Mの原子量です。

この問題では、酸化物MO2から得られた金属Mを基にモル比を使って原子量を求めました。モル質量やモル比を理解することで、このような問題を解くことができます。