化学反応式
カワウソ先生化学反応式を作るときは、まず物質を正しい化学式で書き、そのあと係数だけを変えて原子の数をそろえる。化学式そのもの(右下の添字)は変えないよ。
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- 化学変化を化学式で表した式を化学反応式という。矢印の左に反応物、右に生成物を書く。
- 左右で原子の種類と数が同じになるように、化学式の前に係数をつける。係数は最も簡単な整数比にする。
- 2H₂O→2H₂+O₂のように、矢印の両側で原子の数を数えて確かめる(検算する)ことが欠かせない。
詳しく
書き方の手順
化学変化を化学式で表した式を化学反応式という。まず、反応前の物質(反応物)を左側に、反応後の物質(生成物)を右側に書き、矢印(→)でつなぐ。このとき使う化学式は、物質ごとに決まった正しい形で書く。
次に、矢印の左右で原子の種類と数が同じになるように、化学式の前に係数という数字をつける。係数をつけても、化学式そのもの(H₂OのHやOの右下の数字)は変えてはいけない。
係数は、最も簡単な整数の比にする。係数が1になるときは省略して書かない。例えば水の電気分解(新しいタブで開きます)は「2H₂O→2H₂+O₂」と書き、係数2・2・1(1は省略)になる。
いろいろな反応式の例と検算
酸化銀の熱分解は「2Ag₂O→4Ag+O₂」と書く。左側はAgが2×2=4個、Oが2個。右側はAgが4個、O₂が1つでOが2個。左右でAgも Oも数が一致している。
炭酸水素ナトリウムの熱分解は「2NaHCO₃→Na₂CO₃+H₂O+CO₂」と書く。左側はNaが2個、Hが2個、Cが2個、Oが2×3=6個。右側はNaが2個、Cが1+1=2個、Oが3+1+2=6個、Hが2個で、どちらも一致している。
水素(新しいタブで開きます)と酸素(新しいタブで開きます)が結びつく反応は「2H₂+O₂→2H₂O」と書く。左側はHが4個、Oが2個。右側はH₂Oが2つでHが4個、Oが2個になり、一致する。鉄と硫黄が結びつく反応は「Fe+S→FeS」で、もともと原子の数が1個ずつなので係数はすべて1(省略)になる。
なぜそうなるか
化学反応式で左右の原子の数をそろえなければならないのは、前のページで見た原子の性質「化学変化の前後で原子は新しくできたり、なくなったりしない」ためである。反応の前後で原子の組み合わせ方は変わるが、原子の種類と総数は変わらない。
もし左右で原子の数が合わない式を書いてしまうと、反応の前後で原子が増えたり減ったりしたことになり、実際に起こっている化学変化を正しく表せていないことになる。だからこそ、係数をつけて左右の数をそろえる作業が欠かせない。
化学反応式は世界共通の書き方なので、どの国の人が見ても同じ化学変化を表していると分かる。化学式や化学反応式を使うと、反応に関係する原子や分子(新しいタブで開きます)の種類と数を、文章で説明するよりも正確かつ簡潔に捉えられる。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/chemical-equations/?from=print#quiz
化学反応式で、矢印(→)の左側に書くものはどれか。
- ◯ 係数だけ
- ◯ 反応前の物質(反応物)
- ◯ 反応後の物質(生成物)
- ◯ 触媒
正解:反応前の物質(反応物)
化学反応式では、矢印の左側に反応前の物質(反応物)、右側に反応後の物質(生成物)を書く。化学反応式で左右の原子の数をそろえるとき、変えてはいけないものはどれか。
- ◯ 矢印の向き
- ◯ 物質の前につける係数
- ◯ 化学式の元素記号の右下につく数字
- ◯ 物質を書く順番
正解:化学式の元素記号の右下につく数字
係数は変えてよいが、H₂OのHやOの右下の数字のような化学式そのものは変えてはいけない。水の電気分解を表す化学反応式として正しいものはどれか。
- ◯ 2H₂O→2H₂+2O₂
- ◯ 2H₂O→2H₂+O₂
- ◯ 2H₂+O₂→2H₂O
- ◯ H₂O→H₂+O₂
正解:2H₂O→2H₂+O₂
2H₂O→2H₂+O₂は左右でHが4個・Oが2個で一致する。ほかの式は原子の数が合わないか、水をつくる反応になっている。鉄と硫黄が結びついて硫化鉄(新しいタブで開きます)ができる反応を表す化学反応式はどれか。
- ◯ 2Fe+S→Fe₂S
- ◯ Fe+S→FeS
- ◯ Fe+2S→FeS₂
- ◯ Fe+S₂→FeS₂
正解:Fe+S→FeS
鉄原子1個と硫黄原子1個が結びついて硫化鉄(新しいタブで開きます)になるので、Fe+S→FeSと表す。
単元のポイント
- 反応物・生成物 矢印の左に反応前の物質(反応物)、右に反応後の物質(生成物)を書く
- 係数 化学式の前につける数字。左右の原子の数をそろえるために使う。1のときは省略する
- 添字は変えない H₂OのようにH・Oの右下につく数字(物質そのものを決める数)は、係数をつけるときも変えてはいけない
- 検算 矢印の左右で、原子の種類ごとの数が等しいことを1つずつ数えて確かめる