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中学Chapter 166

化学反応式の書き方

化学反応式は「原子の数が前後で変わらない」というルールに従って書く。係数の合わせ方を覚えれば誰でもできる。

#化学反応式#係数#質量保存#バランス

つまり「原子の数を前後で揃えるパズル」

化学反応では原子が組み替わるだけで、原子は消えも生まれもしない

だから反応式の左右で各原子の数を揃える必要がある。

これを係数をつけてバランスをとるという。


書き方の手順

反応物と生成物を書く

H2+O2H2O\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O}

各原子の数を数える

左:H 2個、O 2個 → 右:H 2個、O 1個 → Oが合わない

係数をつけて合わせる

2H2+O22H2O2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}

左:H 4個、O 2個 → 右:H 4個、O 2個 → 完成


よく出る化学反応式

反応
水素の燃焼2H₂ + O₂ → 2H₂O
炭素の燃焼C + O₂ → CO₂
鉄と硫黄Fe + S → FeS
炭酸水素ナトリウムの分解2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

よく混乱するところ

係数は分子全体にかかる。 H₂O の前に2をつけると → H 4個・O 2個になる。

下付きの数字(₂など)は変えない。 係数だけを変える。

最小整数の係数にする。 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O は正しいが、÷2して 2H₂ + O₂ → 2H₂O が正式。


💡豆知識

化学反応式のバランスを合わせることを「バランシング(balancing)」と言う。これを自動的に行うコンピューターアルゴリズムが存在し、数十の元素を含む複雑な反応式でも瞬時に係数を求められる。ただし、化学者は今でも手動でバランシングできることが重要だとされている。

よく間違えるところ

係数と下付き数字(₂など)を混同するミス:H₂O の前に 2 をつけると 2H₂O(水分子が2個)。これは H が 4個、O が 2個。下付きの₂は「1つの分子に水素が2個」という分子の構造を表し、係数は「分子が何個あるか」を表す。下付きは変えない、係数だけ変える。

重要ポイント

まとめ

  • 化学反応式 = 原子の数が前後で等しくなる式
  • 係数 = mol比(粒子数の比)
  • 下付き数字(₂など)は変えない、係数だけ変える
  • まず式を書いて、次に数えて、係数で合わせる

まとめ

  • 化学反応式 = 原子の数が前後で等しくなる式
  • 係数 = mol比(粒子数の比)
  • 手順:①書く → ②数える → ③係数で合わせる
  • 下付き数字は変えない、係数だけ変える

// quiz

確認問題

Q1.化学反応式でH₂+O₂→H₂Oのバランスをとった正しい式は?

Q2.化学反応式の係数が表すものは何か?

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モル濃度と溶液の計算

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