某一天

狐狸貓和小數蛙約好開讀書會

但中午先集合在小數蛙家

一起煮午餐

他們在廚房準備食材

小數蛙跟狐狸貓一邊切菜

一邊閒聊的時候

突然想到　以前曾經做過

用雙氧水滴紅蘿蔔

會產生氧氣的有趣實驗

狐狸貓說

不如我們切一塊紅蘿蔔

重新做一次實驗吧

小數蛙點頭表示贊成

他準備了實驗需要的器材

有錐形瓶、雙氧水和紅蘿蔔

先把切成塊狀的紅蘿蔔

再和雙氧水一起放進錐形瓶裡

此時瓶裡會產生大量氣泡

狐狸貓突然有個疑問

如何知道一滴雙氧水

能產生多少氧氣？

小數蛙表示

其實我們可以透過化學計量的方式

來計算這個問題

狐狸貓不知道什麼是化學計量

小數蛙解釋

這是一種探討化學反應前後

反應物及生成物的數量關係

我們先寫出

雙氧水產生氧氣的化學反應方程式：

雙氧水分解產生氧氣和水

狐狸貓說

還要平衡化學反應方程式吧！

所以是2H₂O₂→O₂+2H₂O

小數蛙很高興

因為狐狸貓注意到化學反應方程式的係數

一般會約分到最簡整數比來表示

小數蛙又說

化學反應式平衡後的係數比

同時是反應過程各粒子的個數比

小數蛙說：

原子質量很小很小

我們知道可以用原子量和分子量

來代表原子和分子的質量

而科學家

為了能更方便測量原子的質量

便制定了一個專門的計量單位──莫耳

以碳原子為例

其原子量為12

將12公克的碳打包成一袋

這一袋碳就是「莫耳」的概念

我們再來看化學反應式平衡後的係數比

同時是反應過程各粒子的個數比

也等於莫耳數比

以雙氧水的反應為例

2H₂O₂→O₂+2H₂O

由係數比

得知分子數比和莫耳數比後

也就能知道2莫耳雙氧水分子

能反應產生1莫耳的氧氣和2莫耳的水

狐狸貓問小數蛙

我知道了莫耳數

但我還是不知道

會產生多少公克的氧氣啊

小數蛙回答

其實質量和莫耳間

可以利用原子量或分子量來轉換喔！

假設我們已經知道了某個物質有多少莫耳

只要乘以原子量

或分子量

就能得到該產物的質量了

所以依據質量、分子量和莫耳數之間的關係

我們先算出各分子的分子量

再根據反應式的係數

推算出68公克的雙氧水

可反應產生32公克的氧氣和36公克的水

狐狸貓把反應後的總質量加起來

等於反應前的總質量

符合質量守恆定律

證明前面有正確列出

並平衡化學反應方程式

小數蛙問狐狸貓

根據剛才的討論

如果12公克的碳和氧氣完全反應後

最後能產生多少二氧化碳？

螢幕前的你

也一起動動腦想一下吧！

狐狸貓說

首先

先列出碳燃燒的化學反應式

得知莫耳數比為1：1：1

再由質量和分子量的關係轉換

得知12公克碳等於1莫耳

然後根據反應式係數比

可知產物二氧化碳　也會是1莫耳

而二氧化碳的分子量為44

所以產生1莫耳的二氧化碳

等於產生44公克的二氧化碳

小數蛙讚美狐狸貓：

你已經融會貫通了！

真是太棒了！

狐狸貓將今天學到的知識　進行整理：

莫耳

是計數原子和分子等微小粒子的單位

科學上定義12公克的¹²C原子為1莫耳

原子和分子的質量

可以用莫耳數

乘上原子量或分子量來計算

化學反應式

表示反應物和生成物之間的數量關係

反應式中的係數比

等於各分子數目比

也等於各分子的莫耳數比

藉由化學反應式的係數比和分子量

可推知反應物和生成物之間的質量關係

最後　和狐狸貓一起腦力激盪吧！

請想一想

我們已經知道1莫耳碳原子的質量

試問5克拉鑽石

相當於多少莫耳的碳原子？

歡迎在下方評論區留言告訴我們

下次見囉　bye-bye！