中2理科の化学反応式の作り方｜係数と右下の数字の違い・原子の数のそろえ方を例題で整理

中2理科の化学反応式の作り方｜係数と右下の数字の違い・原子の数のそろえ方を例題で整理

化学反応式は、反応前と反応後で、各元素の原子の数が同じになるように、化学式の前の係数を調整する式です。

「水はH₂Oと覚えたのに、反応式では2H₂Oになる」「酸素の数を合わせるためにO₂をOに変えてしまう」。このつまずきは、係数と右下の数字を分けると整理できます。

この記事では中2理科の範囲を中心に、式を自分で作る手順を説明します。

係数と右下の数字は、何が違う？

右下の数字は、その物質を表す化学式の一部です。水のH₂OをH₂O₂に変えると、過酸化水素という別の物質になります。

係数は化学式全体にかかります。2H₂Oの「2」はHだけでなく、Oにもかけます。右下に数字がない元素は1個として数えましょう。

なお、すべての物質が分子でできているわけではありません。銅や酸化銅などを、何でも「分子○個」と説明しないようにします。

化学反応式を作る4つの手順

1. 反応する物質を左、できる物質を右に書く。
2. それぞれを正しい化学式に置き換える。
3. 各元素の原子数を数え、係数だけで左右をそろえる。
4. 全元素を数え直し、係数を最も簡単な整数比にする。

最初から係数を当てようとせず、「何が何になる反応か」を先に決めます。化学式が分からない場合は、係数の問題とは分けて復習してください。

例題1｜水素と酸素から水ができる反応

まず、係数をつけずに書きます。

H₂ ＋ O₂ → H₂O

左のOは2個、右は1個なので、右を2H₂Oにします。

H₂ ＋ O₂ → 2H₂O

すると右のHが4個になります。左のH₂にも2をつけます。

2H₂ ＋ O₂ → 2H₂O

左右の数がそろいました。係数が1のときは通常書きません。

「酸素を合わせたら水素も変わる」という連動を、表で確認するのがポイントです。

例題2｜銅と酸素から酸化銅ができる反応

中学校で扱う黒色の酸化銅をCuOとして表します。

Cu ＋ O₂ → CuO

左のOが2個なので、右を2CuOにします。右のCuも2個になるため、左を2Cuにします。

2Cu ＋ O₂ → 2CuO

Cuは左右2個、Oも左右2個です。CuOをCuO₂にして合わせる方法は使いません。

例題3｜炭酸水素ナトリウムの熱分解

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素ができます。

NaHCO₃ → Na₂CO₃ ＋ H₂O ＋ CO₂

右のNaが2個なので、左に2をつけます。

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ ＋ H₂O ＋ CO₂

原子数を確認すると、Naは2個、Hは2個、Cは2個で左右が一致します。Oは、左が2×3＝6個、右が3＋1＋2＝6個です。

右に同じ元素が何か所も出るときは、右辺全体の合計を出します。ひとつの化学式だけを見比べないことが大切です。

よくある間違いと直し方

化学式の右下を書き換える

まず物質名と化学式をセットで確認します。式の右下を囲んで「ここは固定」と印をつける練習も役立ちます。

係数を最初の元素だけにかける

3CO₂ならCは3個、Oは6個です。慣れるまでは「3×1」「3×2」と書きます。

大きな数のまま終える

4H₂ ＋ 2O₂ → 4H₂Oも原子数はそろっていますが、係数をすべて2で割れます。通常は2：1：2の最も簡単な整数比で表します。

係数をそのまま質量の比にする

水の反応式の2：1：2は、そのまま質量比ではありません。質量を求める問題では、与えられた質量の関係など、別の情報が必要です。

確認問題｜係数を入れてみよう

括弧に最も簡単な整数を入れてください。確認のため、1も記入する形式です。

1. （　）Mg ＋（　）O₂ →（　）MgO
2. （　）H₂O →（　）H₂ ＋（　）O₂
3. （　）CuO ＋（　）C →（　）Cu ＋（　）CO₂

解答と確認

1. 2、1、2。Mgは左右2個、Oも左右2個。
2. 2、2、1。Hは左右4個、Oは左右2個。
3. 2、1、2、1。Cuは左右2個、Oは左右2個、Cは左右1個。

解答を見た後は、隠してもう一度数え直しましょう。反応の種類や用語は化学変化と原子・分子の一問一答でも確認できます。

よくある質問

化学反応式は全部丸暗記するべきですか？

代表的な反応と化学式を覚えたうえで、原子数をそろえる練習をします。完成形だけの暗記では、空欄形式が変わると対応しにくくなります。

分数の係数になったら間違いですか？

途中で分数を使う方法もありますが、中学校の答案では通常、最後に最も簡単な整数比に直します。まずは整数で数えられる基本例から練習しましょう。

化学式と係数のどちらで止まるかを確認しよう

化学反応式が苦手でも、原因が同じとは限りません。相談時には、間違えた式を1〜2問残しておくと、化学式の知識、原子数の数え方、係数調整のどこを復習するか整理しやすくなります。

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