化学方程式の作り方を徹底解説！難関理系大学の受験でも使える計算方法とは？

大学受験において、化学反応式は必須の知識です。マスターすることで、他の受験生と大きな差をつけることもできます。

しかし、何から覚えたら良いのか分からず、苦手とする人も多いのではないでしょうか。

そこで、この記事では、「頻出の化学反応式」と「化学反応式の簡単な作り方」について、解説していきます！

さらに、最後には化学反応式がどうしても苦手という方へ、読者限定のプレゼントを用意しておりますので、是非最後まで読んでみてください。

受験で役立つ化学反応式の基本とは？

まず初めに、化学方程式について、用語の解説や簡単な作り方を解説していきます。

そもそも化学反応式とは？

化学反応式とは、ある物質が別の物質になる化学変化を表す式です。反応する物質を「反応物」、反応してできた物質を「生成物」といいます。

 

例) 水素と酸素が反応して、水ができる

この場合、「反応物」は「水素と酸素」、「生成物」は「水」となります。

化学反応式では、以下のように表せます。

2H2 + O2 → 2H2O

 

化学反応式で重要な原則は、「化学反応が起こっても、原子の種類や数は変化しない」ということです。

ただ化学式を矢印で繋げば良いというわけではないことが、難しいポイントです。

例) H2 + O2 → H2O

こちらは誤りです！

 

化学反応式の作り方

では、どのようにして化学反応式を作れば良いのでしょうか。ここからは例を挙げて解説していきます。

 

例1) 炭酸カルシウムと塩酸が反応して、塩化カルシウムと二酸化炭素と水ができる反応

理科の授業で、卵の殻に塩酸を加える実験をしたことはあるでしょうか。

炭酸カルシウムは、石灰石や大理石、貝殻などの主成分で、塩酸を加えると二酸化炭素が発生します。

 

①左辺に反応物、右辺に生成物を書き、両者を矢印で結ぶ

CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

 

②    それぞれの化学式の前に「係数」をつけ、左辺と右辺でそれぞれの元素の原子の数が等しくなるようにする

CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

 

左辺でCa原子は1つ、右辺でCa原子は1つ

左辺でC原子は1つ、右辺でC原子は1つ

左辺でO原子は3つ、右辺でO原子は3つ

→Ca原子、C原子、O原子の数は左右で同数

 

左辺でH原子は1つ、右辺でH原子は2つ

左辺でCl原子は1つ、右辺でCl原子は2つ

→H原子とCl原子の数は右辺が2倍

→原子数を揃えるために、左辺のHClの係数を2とする

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

 

例2) 水酸化カルシウムと二酸化炭素が反応して、炭酸カルシウムと水ができる反応

 

例1の実験では、二酸化炭素の発生を「石灰水が白く濁る」という反応で確認できます。

こちらについても、化学反応式を作ってみましょう。

＊石灰水は「水酸化カルシウム」を溶かした水溶液です。

 

①    左辺に反応物、右辺に生成物を書き、両者を矢印で結ぶ

Ca(OH2) + CO2→ CaCO3 + H2O

 

②    それぞれの化学式の前に「係数」をつけ、左辺と右辺でそれぞれの元素の原子の数が等しくなるようにする

Ca(OH2) + CO2→ CaCO3 + H2O

左辺でCa原子は1つ、右辺でCa原子は1つ

左辺でC原子は1つ、右辺でC原子は1つ

左辺でO原子は3つ、右辺でO原子は3つ

左辺でH原子は2つ、右辺でH原子は2つ

→Ca原子、C原子、O原子、H原子の数は左右で同数

 

Ca(OH2) + CO2→ CaCO3 + H2O

 

以下の動画や記事では、炭酸カルシウムと塩酸の反応について詳しく解説していますので、参考にしてみてください。

https://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005401206_00000

http://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~hiroakio/2008/08ko-017.html

頻出の化学反応式

以下の化学反応式は、問題で特によく出題されます。自分で化学反応式を作れるかどうか、実際にやってみましょう。

反応物	生成物	化学反応式
炭素と酸素	二酸化炭素	C + O2 → CO2
水素と塩素	塩化水素	H2 + Cl2→ 2HCl
窒素と水素	アンモニア	N2 + 3H2 → 2NH3
過酸化水素	酸素と水素	H2O2 →　O2　+ H2
ナトリウムと塩素	塩化ナトリウム	2Na + Cl2 → 2NaCl
炭酸カルシウムと塩酸	二酸化炭素と水と塩化カルシウム	CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
塩酸と水酸化ナトリウム	塩化ナトリウムと水	HCl + NaOH → NaCl + H2

 

以下の記事にはその他の化学反応式も掲載されておりますので、ぜひチェックしてみてください。

https://kimika.net/hannoichiran.html

化学反応式とその係数【高校化学】化学反応式＃1 - YouTubewww.youtube.com › watch

難関理系大学の受験で、他の受験生と差をつけるために必須なこととは？

 

ここからは、難関大学を受験するときに、私が実際に使っていた方法について解説していきます。

化学反応式を学習するときのコツ

化学反応式を解くためには、原子や分子の名前を正確に暗記することが重要です。

文章中に出てきた物質の化学式が書けないと、そもそも問題を解くことができなくなってしまいます。

上記した頻出の化学反応式以外にも、硝酸(NO3)や硫酸(H2SO4)、酢酸(CH3COOH)、金属などはよく問題に使用されます。

暗記の積み重ねが1点につながり、他の受験生との差をつけることに役立ちますので、コツコツ覚えていきましょう。

係数の設定には要注意

受験生が特につまずきやすいのは、係数の設定方法です。

複雑な反応になると、式に使う物質が増えて、こんがらがってしまう人も多いでしょう。

難関理系大学で出題される化学反応式は、使用される原子の種類も豊富なので、左右の原子数を合わせることがとても難しくなります。

つまり、化学受験で周囲と差をつけるためには、素早くかつ正確に係数設定をできるようにすることが、非常に重要となります。

係数の設定を克服するには

私自身がよく使っていたのは、「なるべくたくさんの元素で構成された物質の係数を1とする」方法です。

 

例) 銅と硫酸が反応して、硫酸銅(Ⅱ)と水と二酸化硫黄ができる反応

①    左辺に反応物、右辺に生成物を書き、両者を矢印で結ぶ

Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2O + SO2

 

②    それぞれの化学式の前に「係数」をつけ、左辺と右辺でそれぞれの元素の原子の数が等しくなるようにする

1.       多くの元素で構成されているCuSO4の係数を1としてみる

Cu + H2SO4 → 1CuSO4 + H2O + SO2

 

2.       係数を1とした分子に入っていた原子に注目する

Cu原子が1つ、S原子が1つ、O原子が4つ

 

3.       注目した原子について、左右を見比べる

Cu原子は右辺に1つ、左辺に1つ → ちょうど

S原子は右辺に1つ、左辺に2つ → 右辺が足りない

O原子は右辺に4つ、左辺に7つ → 右辺が足りない

 

4.       原子の数を合わせる

右辺の原子が少ないので、S原子とO原子がどちらも入っているH2SO4の係数を2としてみる

Cu + 2H2SO4 → 1CuSO4 + H2O + SO2

S原子は左辺が2つ、右辺が2つでちょうどになった

 

O原子は左辺が1つ足りないので、1つだけ増やすためにH2Oの係数を2としてみる

Cu + 2H2SO4 → 1CuSO4 + 2H2O + SO2

O原子の数はちょうどになった

 

5.       最初に1とした分子に含まれていない原子の数を確認

H原子は左辺で4つ、右辺で4つとなっているのでちょうど

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2H2O + SO2

化学方程式のまとめ

今回は、化学反応式の簡単な作り方について、解説しました。

化学では暗記すべき事項も多いですが、自分で化学反応式を作れるようになれば、暗記量を減らすこともできます。

また、難関理系大学では、暗記だけでは解けない問題も出題される場合があります。

化学反応式は高校化学の土台となるので、苦手をきちんと克服すると、高得点を狙うこともできます。

ぜひ記事を生かして、勉強してみてください。

読者限定特典クーポン

化学反応式への苦手意識を克服できるか自信がない。

プロ講師から化学反応式について詳しい指導を受けたい。

受験までの残り時間が少なく、難関理系大学の化学入試問題が解けるようになるか不安。

 

こんな悩みを感じている人も少なくないと思います。

 

そこでこの記事限定で、物理化学専門塾アテナイの体験授業が無料になる読者限定クーポンを準備しました。

 

このお得な機会に物理化学専門塾アテナイで化学反応式への苦手意識を克服しませんか。

体験授業ではあなたの不安や悩みに寄り添いプロ講師が化学を入試で得点源にするためのロードマップを示します。

 

物理化学専門塾アテナイが選ばれる5つの理由

 

☑6ヶ月で難関大物理・化学を得点源にする独自カリキュラム

☑2次試験を突破できる思考力を口頭試問で身につける

☑指導歴10年以上の高学歴プロ講師

☑どこでも指導を受けられる！オンライン指導

☑基礎から丁寧にトコトン指導

※クーポンを使用する場合はアテナイの「体験授業申込フォーム」の「ご質問・お問合せ内容(任意)」にクーポンコードをご入力して下さい。