モル比とは?
モル比とは、釣り合った化学反応式に含まれる任意の2つの物質の量(モル数)の比のことです。これは各化学式の前に付く化学量論係数からそのまま導かれます。モル比は、ある反応物や生成物の量を別の物質の量へ換算するための「橋渡し」となる存在であり、ほぼすべての化学量論(ストイキオメトリー)の計算で中心的な役割を果たします。
この計算ツールの使い方
まず、化学反応式が正しく釣り合っていることを確認しましょう。次に、すでに分かっている物質(物質A)のモル数、反応式におけるAの係数、そして求めたい物質(物質B)の係数を入力します。本ツールは、分かっているモル数に係数の比を掛けて、物質Bのモル数を算出します。
計算式の解説
換算には次の式を使います:
$$n_B = \text{Aのモル数} \times \frac{\text{Bの係数}}{\text{Aの係数}}$$この分数(Bの係数 ÷ Aの係数)がモル比です。係数は反応する粒子の相対的な個数を表すため、この比によって、分かっている量が釣り合った反応式と同じ割合で未知の量へと拡大・縮小されます。
計算例
反応 \(2\,\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}\) を考えてみましょう。H₂(物質A、係数2)が4 mol あり、H₂O(物質B、係数2)のモル数を求めたいとします。モル比は \(2/2 = 1\) なので、
$$n_{\text{H}_2\text{O}} = 4 \times 1 = 4\ \text{mol}$$となります。一方、O₂(係数1)を求めたい場合は、
$$n_{\text{O}_2} = 4 \times \frac{1}{2} = 2\ \text{mol}$$です。
よくある質問
反応式は必ず釣り合っていないといけませんか? はい。係数が正しい比を与えるのは、反応式が釣り合っているときだけです。
AとBは反応物と生成物の組み合わせでもよいですか? はい。モル比は反応式中のどの2つの物質の間でも成り立ちます。反応物同士、反応物と生成物、生成物同士のいずれでも問題ありません。
係数が1のときはどうすればよいですか? 多くの反応式では「1」を省略して書きません。その場合は、その物質の係数に 1 と入力してください。