東大難関大受験専門塾 現論会

【化学の基本!】化学反応式を書けるようになる!

更新日 : 2020年8月24日

化学のどの単元を勉強していても必ず登場するのが化学反応と化学反応式です。

ですが化学の苦手な人は反応式の立て方など毎回苦戦しているのではないでしょうか。

そこでこの記事では化学反応とは何かを解説した後に反応式の書き方を解説したいと思います!

化学反応とは

寺田
寺田

まず初めに化学反応とは何かを考えていきましょう!

皆さんは化学反応とは何かと聞かれたときにどのように答えるでしょうか

きっと皆さんは勉強をして例えば中和反応や酸化還元反応など様々な反応の種類を聞いたことがあると思います。

これらの知識は大学受験においては非常に重要な事項ですが、ここではさらに化学反応とは何かを考えたいと思います!

そもそもなぜ化学反応が起きたり、起こしたりするのでしょうか。

おそらくこの答えはたくさんあると思いますが、ここでは2つに絞りたいと思います。その答えとは、

① 物質によって働きが異なるから
② 目的の物質が常に手元にあるとは限らないから

これらが大きな理由になると思います。

人間の体を維持したりするには多くの物質が働いています。

それぞれの物質が自分にできる仕事は限られているので分業して活動しています。

一方で物質がいられる環境というのもそれぞれの物質によって異なります。

動物の生息地が種によって異なるのと同じです。

なのでいくら必要な場所でも適切な環境でなければ必要な物質は存在しえません。

なので異なる生息地の物質たちを必要な時に必要な場所で働いてもらうために、化学反応によってその場に生み出すのです。

これらを化学っぽく表現すると以下のようになります。

化学反応とは、必要な物質を得るために材料となる物質の結合を結合、切断したりして原子の構成を組み替えること。

このようになります。

化学で習う様々な反応はすべて必要な物質を得るために行われていたわけです。

ですがここで注意しなくてはならないのは、反応を起こすのにもルールがあるということです!

このことについては次の項で解説していきます!

化学反応とは必要な物質を結合を切断したり、結合したりすることで発生させること

   

反応の種類

寺田
寺田

次に反応のルールとは何なのかについて解説していきます!

前項で述べた反応のルールというのはずばり、反応の種類ということになります。

様々な種類がありますが、英単語ほど覚える必要はありません!

それでは代表的な反応を簡単な説明とともに紹介していきます!

イオン反応

この後の中和反応と密接にかかわる反応です。

様々な原子や分子はイオン化といって電子を受け取ったり、手放したりすることで電子対を埋めて安定な状態になれます。

このとき電子の数が陽子の数よりも増えたり減ったりするので電気的にプラスになったりマイナスになったりします。

すると電気的な引力(クーロン力、静電気的な引力)が働き結びつきます。

中和反応

こちらもイオン反応と同じですが、中和反応は主に酸・塩基と呼ばれる物質をそれぞれ持ってきて反応させます。

中和反応は主に水中で起こします。

水中に入れることで酸・塩基は電離して水溶液の酸性・塩基性が変化します。

酸化還元反応

酸化還元反応は電子の授受に焦点を当てた反応です。

ある物質が他の物質に変化するときに酸化数といってどの程度電子を受け取り、奪われているかを表す数が変化する反応があります。

電子を手放す物質と、その電子を受け取る物質。これらがそろうと酸化還元反応が進みます。

弱酸・弱塩基遊離反応

中和反応で出てきた酸・塩基には、たくさんある粒の中でどれだけの数の粒が水素イオン・水酸化物イオンを放出する(電離する)のかが決まっています。

より多く電離する物質を強酸・強塩基、少ししか電離しない物質を弱酸・弱塩基といいます。

弱酸・弱塩基の塩に強酸・強塩基を加えると、強酸・強塩基が塩となり代わりに弱酸・弱塩基が生成されます。(塩についてはぜひ自分で調べてみてください)

この反応を弱酸・弱塩基遊離反応といいます。

脱水反応

物質の中に水の組成がある時、水を物質の組成から丸々抜き取るのが脱水反応といいます。

加熱や濃硫酸と反応させることで起こる反応です。

加水分解

弱酸・弱塩基反応で出てきた塩を水に溶かすと一部が水と反応し元の酸・塩基になることがあります。

これを加水分解反応といいます。

すべての物質が反応するわけではないので、平衡と絡めて出題されます。

反応のルール=反応の種類
反応の種類を覚えることが反応式が書けるようになるための近道!

        

反応式の立て方

寺田
寺田

最後に反応式をどのように立てていけばいいのかを解説していきます!

化学の学習に欠かせない化学反応式ですがポイントを押さえればどんな反応式でも書けるようになります!

書く時のポイントは

① 反応前の物質と反応後の物質を把握する
② 反応前と反応後のそれぞれの原子の数を同じにする

この2点さえ気を付ければ大丈夫です!

ですが1つ目のポイントを皆さん苦労するのではないかと思います。

①で大事になるのが「反応の種類を判別する」ということです!

例えば中和反応だったら水と塩ができる。酸化還元反応だったら物質ごとに反応後にどのような物質になるかが決まっているのでそれを覚えておいて半反応式を書く。

このように反応によってできる物質や、作り方は決まっているのです!

なので反応式がうまく書けない人は「反応の種類」「反応ごとにできる物質や作り方」の2点を学習を進めるときに気を付けるようにすれば①がスラスラとできるようになります!

化学反応式を作る時のポイントは、
①反応前の物質と反応後の物質を把握する
②反応前と反応後のそれぞれの原子の数を同じにする

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