酸化銅の加熱による反応と反応率の求め方：化学基礎の解説

化学基礎の問題で、酸化銅（CuO）を加熱した際に生成される酸化銅（Cu2O）の反応について、どのようにして反応した酸化銅の割合を求めるかを解説します。本記事では、反応式と実際の計算方法をわかりやすく説明し、問題を解決するためのステップを紹介します。

1. 反応式の確認と問題の整理

まず、問題に登場する反応式を確認しましょう。この反応は次のように表されます：
4CuO → 2Cu2O + O2

ここで、酸化銅（CuO）が加熱されることで酸化銅（Cu2O）と酸素（O2）が生成されます。この反応の中で、CuOの何パーセントが反応に使われたのかを求める問題です。

問題では、32グラムのCuOを加熱して反応後に30.4gのCuOとCu2Oの混合物が得られたとあります。この情報を使って、反応に使われたCuOの質量を計算する必要があります。

まず、反応式から、4CuOが2Cu2Oと1O2に変わることがわかります。この反応における質量比を使って、反応後に残ったCuOの質量を求めます。

反応後に得られた混合物の質量は30.4gです。反応前のCuOの質量は32gですので、残ったCuOの質量を求めます。

32g – 30.4g = 1.6g。つまり、反応後に残ったCuOは1.6gです。この残ったCuOの質量を使って、反応に使われたCuOの質量を計算できます。

反応に使われたCuOの質量は、32g – 1.6g = 30.4g – 1.6g = 30.4g。反応に使われたCuOの質量は1.6gです。

反応したCuOの割合は、反応に使われたCuOの質量を元のCuOの質量で割り、100を掛けてパーセントを求めます。

(1.6g ÷ 32g) × 100 = 50%

この問題では、反応に使われたCuOの質量を計算し、その割合を求めることが重要でした。反応式を元に質量計算を行い、反応したCuOの割合は50%であることがわかります。

化学反応を理解するためには、質量の保存則を考慮し、反応後の生成物や残り物の質量から反応した物質の量を求める方法が必要です。これをしっかりと学べば、同様の問題に対応できるようになります。