アセチルサリチル酸合成の材料となるサリチル酸と無水酢酸の分子量を計算します。
サンプルをここにおいておくので、数式や書式などを参考にしてください。
WikipediaもしくはGoogleでサリチル酸と無水酢酸の化学式(どんな元素がいくつずつ含まれているのかわかるもの。水はH2O、二酸化炭素はCO2)を調べる。
ExcelのC1に「サリチル酸」、C2に調べた化学式を入力する。
数字を選択して、フォントで下付きにすると化学式らしくなる(任意)。
サリチル酸と無水酢酸はともに炭素、水素、酸素からなる。それぞれの元素の原子量を調べて、ExcelのA3からB5までのセルに入力する。
C3からC5までのセルにサリチル酸を構成する元素の数を入力する。
D3のセルに「=B3*C3」と入力する。
D3のセルを選択してコピー(右クリックして「コピー」をクリックするか、Ctrl + C)して、D4のセルに貼り付ける(右クリックして「貼り付け」をクリックするか、Ctrl + V)。同様にD5のセルにも数式をコピーする。
D3からD5のセルを選択して、セルの書式設定の分類から「数値」を選択して、小数点以下の桁数を1にする。「ホーム」タブの「数値」のところにあるボタンを使ってもよい。
D2のセルに「=sum(D3:D6)」と入力する。=sum(と入力してからD3からD6のセルをマウスまたはキーボードで選択するとよい。元素ごとの合計と同じように桁をそろえる。
同様に無水酢酸の分子量を計算する。
分子量の計算で作成した数式のうちD3のものはD4からD5にコピーしたときに正しく計算される。 一方D3の式をF3にコピーした場合期待する式にならない。
式がセルを参照している場合、式のコピーに合わせて参照先が自動的にずれるようになっている。 これを相対参照と呼ぶ。 一方自動的にずれてほしくない場合もある。 上の例ではD3の数式のうち、原子量を参照しているところは横にずれてほしくない。 その場合は絶対参照を用いるとよい。
D3のセルに入力した数式をD4、D5のセルにコピーすると期待通りの結果が得られる。
一方、F3-F5にコピーすると期待する結果とならない。これは原子量として参照するセルが右にずれていることが原因である。
参照先のセルの位置を固定するには$を設定する。以下のように列番号(Aなどのアルファベット)の左に$記号をつけると数式をコピーしたときにも参照先の列が変化しない。
化学反応が完全にすすんだとき得られるアセチルサリチル酸の量を計算します。
A2のセルに「サリチル酸」と入力する。B2のセルを選択し=を入力したあと、「分子量」ワークシートのサリチル酸の分子量のセルをクリックする。これによりB2のセルには別のワークシートの値が表示されるようになる。別の方法としてはコピーしたあと、形式を選択して貼り付けで「リンク貼り付け」を使う。
サリチル酸を量りとった量(単位g)をC2のセルに入力する。
F2のセルに「=C2/B2」と入力する。質量(g)を分子量で割ったものがモル数となる。
molでは値が小さくなるのでmmol(ミリモル)に変換する。G2のセルに「=F2*1000」と入力する。
A3のセルに「無水酢酸」と入力する。B3のセルに無水酢酸の分子量が表示されるようにする。
無水酢酸の密度(比重: g/cm3)をD2のセルに入力する。無水酢酸は常温大気圧下で液体なので量は体積で測ったほうが都合がよいため、重さに変換するのに密度が必要となる。
E2のセルに反応に用いた無水酢酸の量(単位ml)を入力する。C2のセルに「=D3*E3」と入力して、密度と体積から質量を計算する。1 ml = 1 cm3。
F2とF3の数式をG2とG3にコピーする。
サリチル酸7.2 mmolと無水酢酸 21.2 mmolから最大で7.2 mmolのアセチルサリチル酸が合成できる。アセチルサリチル酸の収量から収率を計算する。
G5のセルに「=MIN(G2:G3)」と入力する。
F5のセルに「=G5*0.001」と入力する(mmolからmolへの変換)。
B5にアセチルサリチル酸の分子量を入力する。C5のセルに「=F5*B5」と入力して、分子量とモル数から質量を計算する。
仮に収量を1gとしたときに収率(収量/計算される最大の収量)を計算する。