三重の家庭教師です。今回は、「化学反応式」の書き方についてまとめました。苦手な子も多いと思いますので、中学生の方や高校生の方はぜひ見ていってください。

まず、化学反応式を書く際に、理屈抜きで覚えておいてほしいことポイントが3点あります。

ポイント①化学式が書ける。例えば、水素分子ならH 、水分子ならH0など
ポイント②生成物(反応した後の物質)が言える。例えば、水素分子と酸素分子が反応すると水ができるなど
ポイント③燃焼や加熱の反応で、酸素Oと結びつくということ

この3点を絶対暗記しておかないと化学反応式は書けませんので、このことを意識して以下の化学反応式を見ていってください。

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なお、「HとかOって何?」とか「元素記号をまだ覚えていない!」とか「化学式の書き方がわからない」いう方は、下の記事をまず見てください。


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化学式の一覧や覚え方!中学生が覚えておきたい化学式!

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周期表の覚え方!これを見れば、元素記号の暗記はバッチリだ!!

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化学反応式の係数が絶対にわかる裏技!未定係数法!!


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【1】硫黄を加熱すると硫化鉄ができる。
化学反応式、鉄と硫黄
画像のように、黄色の粉末である硫黄と、黒色の鉄の粉を混ぜて加熱したときの化学反応式を書いてみます。

まず、反応物(反応させる物質)と生成物(反応でできた新しい物質)を日本語で書きます。
このとき、ポイント②で書いたように、鉄と硫黄で硫化鉄ができることは暗記していないとダメ。

鉄 + 硫黄 → 硫化鉄

次に、日本語で書いた物質を化学式で書きます。

鉄 + 硫黄 → 硫化鉄
Fe  +  S     →    FeS (答え)

このときも、ポイント①で書いたように、鉄、硫黄、硫化鉄の化学式を覚えていないと書けません。逆に、化学式を覚えていたら、この化学反応式はこれで終わりです。

この式が、中学生でもっとも簡単な化学反応式だと思いますので、苦手な方は、これ1個だけでも頑張って理解してください。



【2】炭素燃焼すると二酸化炭素ができる。
化学反応式、炭素を燃焼
炭は、炭素からできています。これを燃やしたときの化学反応式を書いてみます。

反応物(反応させる物質)と生成物(反応でできた新しい物質)を日本語で書きます。
このとき、ポイント③で書いたように、燃焼は、酸素と反応させることは暗記していないとダメ。

炭素 + 酸素 → 二酸化炭素
 C  + O
  →  CO  (答え)

同様に、炭素、酸素、二酸化炭素の化学式は覚えていないとダメ(ポイント①)です。



【3】を電気分解すると水素酸素ができる。
三重の家庭教師、化学反応式、水の電気分解
水を電気分解したときの化学反応式を書いてみます。

反応物(反応させる物質)と生成物(反応でできた新しい物質)を日本語で書きます。
水を電気分解すると、水素と酸素ができます。

水 → 水素 + 酸素 
 → H  + 

今までの化学反応式は、これで完成でしたが、今回の化学反応式は、これで終わりではありません。なぜなら、左辺と右辺のそれぞれの原子の数が合わないからです。

まず、左辺( → の左側、つまり、反応物側のことです)を見てください。左辺には、水である

があり、水素原子の数は2つ、酸素原子の数は1つあります。

次に、
右辺( → の右側、つまり、生成物側のことです)を見てください。右辺には、水素と酸素があり、水素原子の数は2つ、酸素原子の数は2つあります。

左辺と右辺の原子の数を比べたとき、
水素原子の数は2個同士で合っているが、酸素原子の数は、左辺に1個、右辺に2個で、酸素原子の個数が合いません

化学反応式は、左辺と右辺の原子の数を同じ数にそろえないといけないルールなので、左辺の酸素原子の数を2個にそろえるために、左辺の
を2倍して、2とします。

 HO → H  +  (左辺のH原子2個、O原子1個、右辺のH原子2個、O原子2個)

O → H  +  (左辺のH原子4個、O原子2個、右辺のH原子2個、O原子2個) 

左辺を2
にした後に、左辺と右辺の原子の数を見ると、O原子は2個となりそろいましたが、今度は、左辺のH原子4個、右辺のH原子2個とH原子の数が合わなくなりました。

なので、右辺のH原子の数を4個にそろえるために、右辺のを2倍して、2とします。

O → H  +  (左辺のH原子4個、O原子2個、右辺のH原子2個、O原子2個)

O →   + O (左辺のH原子4個、O原子2個、右辺のH原子4個、O原子2個) 

右辺のHを2にすることで、左辺と右辺の原子の個数が完全にそろい完成です。

 → 2H  +  (答え)

化学反応式を書いたときは、このように左辺と右辺の原子の数が同じかどうかを常にチェックする習慣をつけることが大切です。

なお、疑問に思った人もいるかもしれませんが、水の中に水酸化ナトリウムNaOHを溶かすのは、水を電気分解するときに電流を流しやすくするためです。

水酸化ナトリウム自体は、電流を流すのを助けるだけなので、化学反応式には、NaOHは書かなくてもOKです。水だけが、反応の前後で変化すると考えてもらえばよろしいです。

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【4】を加熱すると酸化銅ができる。
三重の家庭教師、化学反応式、銅を加熱
十円玉などは、銅からできています。この銅を加熱して酸化銅ができる反応を化学反応式で書きます。同じように、反応物(反応させる物質)と生成物(反応でできた新しい物質)を日本語で書きます。

銅 + 酸素 → 酸化銅
Cu + 2 → CuO

やはり、今回の化学反応式も、これで終わりではありません。なぜなら、左辺と右辺のそれぞれの原子の数が合わないからです。

左辺には、銅原子Cuは1つ、酸素原子Oの数は2つあります。次に、右辺には、銅原子Cuは1つ、酸素原子Oの数は1つしかありません。

左辺と右辺の原子の数を比べたとき、銅原子の数は1個同士で合っているが、酸素原子の数は、左辺に2個、右辺に1個で、酸素原子の個数が合いません

ということで、
右辺の酸素原子の数を2個にそろえるために、右辺のCuOを2倍して、2CuOとします。

Cu + O →  CuO (左辺のCu原子1個、O原子2個、右辺のCu原子1個、O原子1個)

Cu + O → CuO (左辺のCu原子1個、O原子2個、右辺のCu原子2個、O原子2個)

右辺を2CuOにした後に、左辺と右辺の原子の数を見ると、O原子は2個となりそろいましたが、今度は、左辺のCu原子1個、右辺のCu原子2個とCu原子の数が合わなくなりました。

なので、左辺のCu原子の数を2個にそろえるために、左辺のCuを2倍して、2Cuとします。

 Cu + O → 2CuO (左辺のCu原子1個、O原子2個、右辺のCu原子2個、O原子2個)

Cu + O → 2CuO (左辺のCu原子2個、O原子2個、右辺のCu原子2個、O原子2個)

これで、左辺と右辺の原子の数が合ったので完成です!
2Cu +  → 2CuO (答え)



【5】マグネシウムを燃焼すると酸化マグネシウムができる。
三重の家庭教師、化学反応式、マグネシウムを燃焼
マグネシウムを燃やすと図のように、激しい光をともなう燃焼が起こります。マグネシウムを燃焼して酸化マグネシウムができる反応を化学反応式で書きます。

マグネシウム + 酸素 → 酸化マグネシウム
   Mg    +  2  →    MgO

左辺には、Mg原子は1つ、O原子の数は2つあります。次に、右辺には、Mg原子は1つ、O原子の数は1つしかありません。

左辺と右辺の原子の数を比べたとき、Mg原子の数は1個同士で合っているが、O原子の数は、左辺に2個、右辺に1個で、O原子の個数が合いません

ということで、
右辺の酸素原子の数を2個にそろえるために、右辺のMgOを2倍して、2MgOとします。

Mg + O →  MgO (左辺のMg原子1個、O原子2個、右辺のMg原子1個、O原子1個)
           ↓ 酸素原子の数を合わせるため、2倍

Mg + O → MgO (左辺のMg原子1個、O原子2個、右辺のMg原子2個、O原子2個)

右辺を2MgOにした後に、左辺と右辺の原子の数を見ると、O原子は2個となりそろいましたが、今度は、左辺のMg原子1個、右辺のMg原子2個とMg原子の数が合わなくなりました。

なので、左辺のMg原子の数を2個にそろえるために、左辺のMgを2倍して、2Mgとします。

 Mg + O → MgO  (左辺のMg原子1個、O原子2個、右辺のMg原子2個、O原子2個)
↓ マグネシウム原子の数を合わせるため、2倍

Mg + O → 2MgO (左辺のMg原子2個、O原子2個、右辺のMg原子2個、O原子2個)

これで、左辺と右辺の原子の数が合ったので完成です!



【6】炭酸水素ナトリウムを加熱分解する。
炭酸水素ナトリウムの化学反応式
炭酸水素ナトリウムは、ふくらし粉(ベーキングパウダー)の成分です。パンをよく作る人なら知っているかもしれません。炭酸水素ナトリウムを混ぜ込んだ生地を加熱すると生地がふわっと膨らみますが、なぜだか知っていますか。

それは、炭酸水素ナトリウムの加熱分解に関係しています。炭酸水素ナトリウムを加熱分解してできる反応を化学反応式で書きます。

炭酸水素ナトリウム → 炭酸ナトリウム + 水 + 二酸化炭素
   NaHCO3     →   NaCO   O    CO

炭酸水素ナトリウムを加熱分解すると、炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素が生成します。これは何度も言うように、暗記してもらうしかありません。

それでは、まずNa原子の数に見ていきましょう。左辺には、Na原子は1つ、右辺にNa原子の数は2つあります。

左辺と右辺のNa原子の数を比べたとき、Na原子の数は、左辺に1個、右辺に2個で、Na原子の個数が合いません

ということで、
左辺のNa原子の数を2個にそろえるために、左辺のNaHCOを2倍して、2NaHCOとします。

 NaHCO3 → NaCO + O + C(左辺のNa原子1個、右辺のNa原子2個)
↓ Na原子の数を合わせるため、2倍
NaHCO3 → NaCO + O + C(左辺のNa原子2個、右辺のNa原子2個)

では、次に、H原子の数を見てみましょう。左辺は、
2NaHCOになったので、H原子は2つになります。右辺は、H原子が2つあり、個数が合っています。

しかも、次のCの原子の数やO原子の数も見てください。左辺にC原子は2つ、O原子は6つあります。右辺もC原子は2つ、
O原子は6つ、ありがたいことに、個数が完全に合っています。

よって、結局は2NaHCO
とした時点で、化学反応式は完成していたんですね。
NaHCO → NaCO +  +  (答え)

なお、パン生地の話に戻りますが、パン生地が膨らむのは、生成される二酸化炭素が発生するためです。発生する二酸化炭素が生地を押すことで膨らむんです。

炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウムは、名前も似ていて、化学式も難しいので、暗記するのに苦労すると思いますが、難しい分だけあって、テストによく出題されますので、頑張って覚えてください!



【7】酸化銅と炭素を加熱分解する。
酸化銅と炭素を加熱分解
これも、上の炭酸水素ナトリウムの加熱分解と同様に、よく出題される化学反応式です。酸化銅と炭素を加熱して、銅と二酸化炭素に分解される化学反応式を書いてみます。

酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素
 CuO +    → Cu   CO

まず原子の数が合っていない原子を探してみます。O原子の数を見ると、左辺には、O原子は1つ、右辺にO原子の数は2つあります。左辺と右辺のO原子の数を比べたとき、O原子の数は、左辺に1個、右辺に2個で、O原子の個数が合いません

ということで、左辺のO原子の数を2個にそろえるために、左辺のCuOを2倍して、2CuOとします。

 CuO +  C  → Cu +  CO (左辺のO原子1個、右辺のO原子2個)
↓ O原子の数を合わせるため、2倍
CuO +  C  → Cu +  CO (左辺のO原子2個、右辺のO原子2個)

では、次に数が合わない原子を探すと、Cu原子は、左辺が2CuOになったので、Cu原子は2つ、右辺はCu原子が1つと個数が合っていません。

ということで、右辺のCu原子の数を2個にそろえるために、右辺のCuを2倍して、2Cuとします。

2CuO +  C  →  Cu +  CO (左辺のCu原子2個、右辺のCu原子1個)
              ↓ Cu原子の数を合わせるため、2倍
2CuO +  C  → Cu +  CO (左辺のCu原子2個、右辺のCu原子2個)

これで、すべての原子の数が左辺と右辺で、個数が完全に合っています。

よって、 2CuO +  → 2Cu + CO
 (答え)



【8】を加熱すると酸化鉄ができる。
化学反応式

「鉄の酸化に関する化学反応式を書け!」という問題は、中学校ではあまり登場しません。なぜなら、酸化の条件によって、様々な酸化鉄ができるからです。酸化鉄には、3種類の物質があります。その特徴を簡単にまとめておきます。


①酸化鉄(Ⅱ) 化学式:FeO
鉄を酸素の少ない状態で加熱すると作ることができます。黒色の粉末です。スチールウールの燃焼実験で、酸化鉄ができますが、この中に、酸化鉄(Ⅱ)が少し含まれることがあります。


②酸化鉄(Ⅲ) 化学式:Fe
酸化鉄(Ⅲ)は、別名を赤錆(あかさび)と言います。鉄釘などの金属が赤くサビているのを見たことがある人も多いと思います。水分と空気中の酸素による酸化によって、酸化鉄(Ⅲ)を作ることができます。

例えば、鉄釘などを空気中で放置しておけば、空気中の酸素と水分により、ゆっくり酸化が起こり、酸化鉄(Ⅲ)を作ることができます。

また、酢などの酸や塩などの塩分は、赤サビになるのを助ける働きがあります。なので、鉄釘を酢や塩水などにつけておくと、すぐに酸化鉄(Ⅲ)である赤サビが出きます。


③酸化鉄(Ⅱ、Ⅲ) 化学式:FeO-Fe または、 Fe  
酸化鉄(Ⅱ、Ⅲ)は、別名を黒錆(くろさび)と言います。鉄を酸素の多い状態で、加熱したり、熱した鉄に水蒸気を反応させると作ることができます。スチールウールの燃焼実験で、酸化鉄ができますが、主にできるのが、この酸化鉄(Ⅱ、Ⅲ)です。

このように、 酸化鉄には、酸化鉄(Ⅱ)、酸化鉄(Ⅲ)、酸化鉄(Ⅱ、Ⅲ)の3種類の物質があり、鉄の酸化は、条件によって反応が変わり、複雑で難しいんです。

なので、教科書や参考書にも化学反応式が書かれていないということに、納得していただけると思います。 とりあえず、鉄を酸化したら何ができるかという質問には、「酸化鉄」と答えておけば良いでしょう。

なお、コメント欄の「Yuuho」さんより、質問がありましたので、鉄を酸化させて、酸化鉄(Ⅲ)ができる化学反応式の解説をさせていただきます。まず、少し難しいですが、酸化鉄(Ⅲ)の化学式は、Feと書きます。

鉄 + 酸素 →   酸化鉄(Ⅲ)
Fe +  O  →   Fe

左辺には、Fe原子は1つ、O原子の数は2つあります。次に、右辺には、Fe原子は2つ、O原子の数は3つありますね。まず、O原子の数を合わせるのがポイントとなります。O原子の数は、左辺に2個、右辺に3個で、O原子の個数は、左辺と右辺で合っていません。

左辺と右辺のO原子の数を比べたとき、O原子の比は2:3となっているので、2と3の最小公倍数である6にすれば、O原子の数をそろえることができます

ということで、まず左辺のO原子の数を6個にそろえるために、左辺のOを3倍して、とします。

 Fe + O → Fe (左辺のFe原子1個、O原子2個、右辺のFe原子2個、O原子3個)
     ↓ O原子の数を6にするため、3倍
Fe +  → Fe (左辺のFe原子1個、O原子6個、右辺のFe原子2個、O原子3個)

これで、左辺のO原子が6個になったので、次に右辺のO原子の数を6個にそろえるために、右辺のFeを2倍して、Feとします。

Fe + 3O →  Fe (左辺のFe原子1個、O原子6個、右辺のFe原子2個、O原子3個)
            ↓ O原子の数を6にするため、2倍
Fe + 3O → Fe (左辺のFe原子1個、O原子6個、右辺のFe原子4個、O原子6個)

右辺を2Feにした後に、左辺と右辺の原子の数を見ると、O原子は6個となり、そろいましたが、左辺のFe原子1個、右辺のFe原子4個となっており、まだFe原子の数が合っていません。

なので、左辺のFe原子の数を4個にそろえるために、左辺のFeを4倍して、Feとします。

 Fe + 3O → 2Fe (左辺のFe原子1個、O原子6個、右辺のFe原子4個、O原子6個)
↓ Fe原子の数を4にするため、4倍
Fe + 3O → 2Fe (左辺のFe原子4個、O原子6個、右辺のFe原子4個、O原子6個)

これで、左辺と右辺の原子の数がぴったり合ったので完成です!

よって、 4Fe + 3O → 2Fe (答え)


また、以下のような別解もあります、こちらの別解の方が、わかりやすいと思う人は、以下を参考にしてください。
化学反応式



【9】酸化銀を加熱分解すると酸素が発生する。
酸化銀の分解

コメント欄より、「j」さんから、「酸化銀の分解の化学反応式についても詳しく書いて欲しい」とリクエストをいただいたので、解説していこうと思います。

酸化銀は画像のように黒色の物質で、炭酸水素ナトリウムの熱分解と同じで、加熱すると銀と酸素に分解する反応が起こります。

酸化銀 → 銀 + 酸素
 AgO → Ag  O

まずO原子の数を見ると、左辺には、O原子は1つ、右辺にO原子の数は2つあります。左辺と右辺のO原子の数を比べたとき、O原子の数は、左辺に1個、右辺に2個で、O原子の個数が合いません

ということで、左辺のO原子の数を2個にそろえるために、左辺の
Agを2倍して、2Agとします。

 
AgO → Ag + O (左辺のO原子1個、右辺のO原子2個)
↓ O原子の数を合わせるため、2倍
AgO → Ag + O (左辺のO原子2個、右辺のO原子2個)

次に数が合っていない原子を探すと、Ag原子は、左辺が2
Agになったので、Ag原子は4つ、右辺はAg原子が1つと個数が合っていません。

よって、
右辺のAg原子の数を4個にそろえるために、右辺のAgを4倍して、4Agとします。

AgO →  Ag + O (左辺のAg原子4個、右辺のAg原子1個)
        ↓ Ag原子の数を合わせるため、4倍
2AgO → Ag + O (左辺のAg原子4個、右辺のAg原子4個)


これで、すべての原子の数が左辺と右辺で、個数が完全にそろいました。

よって、 
2Ag → 4Ag +   (答え)


銀というと銀色をイメージすると思いますが、画像では白色の銀が出来ていますね。でもこの白色の銀をヘラなどでこすると、しっかり銀色に光るので、実験をされた方はぜひ確認してみてください。



■化学反応式のまとめ
【酸化】 物質が酸素とくっついて化合物を作る反応のこと。「燃焼」も酸化したと考えればよい。

炭素を燃焼する。         炭素 + 酸素 → 二酸化炭素
化学反応式             C + O → CO

銅を加熱する。           銅 + 酸素 → 酸化銅
化学反応式             2Cu + O → 2CuO

マグネシウムを燃焼する。    マグネシウム + 酸素 → 酸化マグネシウム
化学反応式             2Mg + O → 2MgO

水素を燃焼する。         水素 + 酸素 → 水
化学反応式             2H + O → 2H

鉄を加熱する。           鉄 + 酸素 → 酸化鉄(Ⅲ)
化学反応式             3Fe + 2O → Fe



【還元】 物質から酸素を取り除くこと。つまり、酸素と結びつく酸化とは、逆のような意味です。

酸化銅と炭素を加熱する。    酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素
化学反応式             2CuO + C → 2Cu + CO

酸化銅と水素を反応させる。   酸化銅 + 水素 → 銅 + 水
化学反応式             CuO + H → Cu + H


【化合】 2つ以上の物質がくっついて新しい別の物質ができること。化合によってできた新しい物質のことを、化合物と言います。

鉄と硫黄を反応させる。      鉄 + 硫黄 → 硫化鉄 
化学反応式             Fe + S → FeS

銅と硫黄を反応させる。      銅 + 硫黄 → 硫化銅 
化学反応式             Cu + S → CuS
 


【分解】 1つの物質が、2つ以上の物質にわかれる反応のこと。水の電気分解と炭酸水素ナトリウムの分解は、テストや入試によく出るので、ぜひ覚えたい。

炭酸水素ナトリウムの加熱分解  炭酸水素ナトリウム → 二酸化炭素 + 水 +炭酸ナトリウム
化学反応式              2NaHCO3 → CO + HO + NaCO

水の電気分解             水 → 水素 + 酸素 
化学反応式              2HO → 2H + O


酸化銀の分解             酸化銀 → 銀 + 酸素 
化学反応式              2AgO → 4Ag + O

塩化銅の電気分解          塩化銅 → 銅 + 塩素
化学反応式              CuCl2 → Cu +Cl


中和 酸と塩基とが反応をして、互いの性質を打ち消しあうこと。この中和反応では、2つの物質である「水」と「塩(えん)」ができます。

塩酸と水酸化ナトリウム       塩酸 + 水酸化ナトリウム → 水 + 塩化ナトリウム 
化学反応式               HCl + NaOH → H
O + NaCl

硫酸と水酸化バリウム        硫酸 + 水酸化バリウム → 水 + 硫酸バリウム 
化学反応式               H
SO + Ba(OH) → 2H + BaSO

酢酸と水酸化ナトリウム        酢酸 + 水酸化ナトリウム → 水 + 酢酸ナトリウム 
化学反応式               CH
COOH + NaOH → H + CHCOONa