化学量論計算機
化学反応式を入力し、1つ以上の反応物の量を与えると、バランスされた式・限界反応物・各生成物の理論収量（モルとグラム）・残った過剰反応物が即座に表示され、実収量を入力すれば収率も求まります。各量はグラム・モル・あるいはモル濃度×体積で与える溶液として入力できます。
化学反応式
反応物の量
反応物を空欄にすると未指定として扱われ、限界反応物の判定には使われません。
結果
限界反応物が最初に消費し尽くされます。そのモル数 ÷ 係数が反応進行度 ξ を与え、各生成物の収量は ξ × その係数、消費される各反応物は ξ × その係数です。
量を変えると結果がリアルタイムに更新されます。各反応物にグラム・モル・あるいは溶液のモル濃度×体積を使えます。
化学量論計算機について
化学量論は定量化学の中心です。バランスされた式の整数比を使って、反応物と生成物の量を結び付けます。この計算機は一連の流れをすべて一か所で行います。まず入力された式を厳密な計算でバランスし、係数が常に最小の正しい整数になるようにします。次に、各反応物について与えられた量 — グラム、モル、あるいは溶液のモル濃度に体積を掛けたもの — をすべてモルに換算し、最初に消費し尽くされて生成物の量を制限する限界反応物を見つけます。反応進行度 ξ（反応が何「単位」進むか）、各生成物の理論収量をモルとグラムの両方で、そして限界反応物が消費された後に各過剰反応物がどれだけ残るかを示します。最後に、実際の生成物を秤量してその実収量を入力すると、収率を計算し、反応の効率を判断できます。化学の宿題、実験の事前準備やレポートのチェック、そして反応がなぜそこで止まるのかを理解するのに最適です。
この計算機の使い方
- 1 化学反応式を入力する（または例をタップする） — 自動でバランスされ、係数とともに表示されます。
- 2 各反応物について、グラム・モル・溶液（モル濃度×体積）のいずれかを選び量を入力します。反応物を空欄にするとスキップされます。
- 3 限界反応物、各生成物のモルとグラムでの理論収量、残った過剰を読み取り、実収量を入力すると収率が得られます。
化学量論のしくみ
バランスされた式はすべて、モル比で書かれたレシピです。手順は次のとおりです。 1. 原子が保存されるように式をバランスする（例: N2 + 3 H2 → 2 NH3）。 2. 与えられた各量をモルに換算する。グラムはモル質量で割るとモルに、溶液はモル濃度 (mol/L) に体積 (L) を掛けるとモルに、モルはそのまま使う。 3. 与えられた各反応物について、そのモル数を係数で割る。これらの比のうち最小のものが反応進行度 ξ で、それを生んだ反応物が限界反応物 — 最初に消費し尽くされます。 4. ξ に各生成物の係数を掛けてモルでの理論収量を求め、生成物のモル質量を掛けてグラムにする。 5. 他のすべての反応物について、消費量は ξ × その係数で、残ったものが過剰です。 例えば 2 H2 + O2 → 2 H2O で 4 g の H2 と 32 g の O2 を混ぜると、H2 = 1.984 mol（÷2 = 0.992）、O2 = 1 mol（÷1 = 1）となり、H2 が限界で ξ ≈ 0.992、約 1.98 mol（≈ 35.7 g）の水が生成し、O2 が少し残ります。
よくある質問
限界反応物とは何ですか？
限界反応物とは、最初に完全に消費し尽くされる反応物で、生成物の量の上限を決めます。見つけるには、各反応物をモルに換算し、バランスされた式での係数で割ります。結果が最小の反応物が限界反応物です。他は過剰で、反応が止まった後に一部が残ります。この計算機は限界反応物を自動で強調し、各過剰反応物がどれだけ残るかを示します。
理論収量はどう計算しますか？
理論収量は反応が作れる生成物の最大量で、限界反応物によって決まります。反応進行度 ξ（限界反応物のモル数をその係数で割ったもの）を求め、ξ に生成物の係数を掛けて生成物のモル数を、生成物のモル質量を掛けてグラムを求めます。この計算機は各生成物の理論収量をモルとグラムの両方で一度に示します。
理論収量と収率の違いは何ですか？
理論収量はバランスされた式と限界反応物から予測される最大の生成物 — 反応が完璧なら得られる量です。収率は実際に得られた量をその最大量と比べます: 収率 = 実収量 ÷ 理論収量 × 100。収率が高いほど効率の良い反応です。生成物が不純物を含むか乾ききっていない場合は100%を超えることがあるため、ここでは値に上限を設けていません。
グラムの代わりにモル濃度と体積を使えますか？
はい。任意の反応物で「溶液 (M × L)」を選び、モル濃度を mol/L、体積をリットルで入力します。モル数はモル濃度×体積です。モードは自由に混在でき — 例えば一方の反応物はグラム、もう一方は溶液として入力できます。計算機は限界反応物と収量を求める前に、すべてをモルに換算します。
関連ツール
UnitConv で化学のワークフローを完成させましょう。化学反応式バランサーで任意の反応をバランスし、モル質量・モル計算機で任意の化合物のモル質量を求め、誤差率計算機（収率も計算可）で反応の効率を判断できます。