危険物 甲乙共通

【甲種・乙4】危険物の完全燃焼の「化学反応式一覧」「係数の計算」「化学式」

2022-12-02

こんにちは、乙4と甲種・危険物に合格した主婦です(化学系卒)。

完全燃焼の「化学反応式一覧(係数一覧)」「計算方法」「化学式」について書きますね。

「完全燃焼の計算」はやったほうがいいのか?

乙4は、計算問題をスルーしても受かるといわれているので、完全燃焼の計算はやらなくていいんじゃないかと思います。計算は簡単ですが、化学式を覚えるのが大変かもしれません。

甲種は、やったほうがいいです。

係数とは?

問題でよくあるのが、「○○を完全燃焼させたときの係数を求めなさい」という問題です。係数は分子式の前につく数字です。

たとえば、メタン(CH4)の完全燃焼の化学反応式は以下です。

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

1が省略されているので、厳密に係数を書くと以下になります。【】で囲んだ数字が係数です。

【1】CH4 +【2】O2 →【1】CO2 +【2】H2O

どういう問題がでる?

よくある問題は
・すべての係数を足したものはどれか
・酸素の係数はどれか(酸素の比率は1対いくつか?)
・酸素の係数が同じ物質はどれか
・酸素をもっとも多く消費するものはどれか

酸素の係数を問うものが多いです。酸素の係数は最後まで計算しないとわからないので、一通り計算できるかが問われています。

完全燃焼の係数一覧

問題で見かける完全燃焼の化学反応式を、以下にまとめました。
酸素の係数が少ない順です。(あまり出ない物品も少し混ざっています)

酸素の係数を分数で出しているので、整数にする場合は「式のすべてに2をかけて」ください。

例 : メタノール
「CH3OH + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O」
→「2 CH3OH + 3 O22 CO2 + 4 H2O」

完全燃焼の化学反応式の係数一覧(メタノール、メタン、酢酸、アセチレン、アセトアルデヒド、エチレングリコール、エチレン、エタノール、エタン、グリセリン、アセトン、酸化プロピレン、プロパノール、プロパン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ブタノール、ベンゼン、トルエン)

一応、散々確認したんですが、万が一間違ってたらすみません…

計算はつぎの方法で出します。

係数の計算方法

アセトンの場合です。

完全燃焼の係数の計算方法

アセトン以外でも順番は同じです。「左辺のC・H・Oの合計」と「右辺のC・H・Oの合計」が同じなら正解です。

化学式は覚える

係数の問題は、化学式が書いてある場合と物品名しかない場合があります。そのため、よく出る「有機化合物の化学式」を覚える必要があります。

理系だと「有機化合物の命名法」でほとんどの化学式はつくれると思います。慣用名でも構造の名称がわかると思い出しやすいです。

(トルエンはメチルベンゼン/エチレングリコールは1,2-エタンジオール/グリセリンは1,2,3-プロパントリオール/酸化プロピレンは1,2-エポキシプロパン ←エポキシ基は今回初めて知りました(CCOの三員環)など…)

文系の人は、理系と同じ命名法で覚えたほうが楽なのか、単純暗記のほうが楽なのか…。

命名法について、私がまとめたメモはこちら。

私は文字の暗記が苦手なので、命名法のほうが楽でした。

まとめ

完全燃焼の計算をするには「化学式」と「計算方法」を覚える必要があります。

有機化合物の完全燃焼ということで、主に4類が出ますが、危険物でないもの(メタン・エタン・プロパン・エチレン・アセチレンなど)も出ます。問題をやりながらよく出るものを覚えていくといいです。

以上、完全燃焼の係数についてでした。

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