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超基礎的な化学反応式（中学化学）
AとBが化合してCになると代表的なものは暗記します。
| 化合（燃焼・酸化など）・化学変化 | ||
| 元素名・化合物名＊での化学変化 | 化学反応式 | |
| 硫黄の完全燃焼により発生 硫黄＋酸素$\ce{->}$二酸化硫黄 |
$\ce{S + O2 -> SO2 }$ | |
| エタノールの完全燃焼 エタノール＋酸素$\ce{->}$二酸化炭素＋水 |
$\ce{ C2H5OH + 3O2 }$ $\ce{-> 2CO2 + 3H2O }$ |
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| 水素＋酸素$→$水 | $\ce{2H2 + O2 →2H2O}$ | |
| 炭素＋酸素$→$二酸化炭素 | $\ce{C + O2 → CO2}$ | |
| 加熱 鉄＋硫黄$\ce{->}$硫化鉄 |
$\ce{ Fe + S -> FeS}$ | |
| 鉄＋酸素$→$酸化鉄 | $\ce{3Fe + 2O2 → Fe3 O4}$ | |
| 硫黄の蒸気の中に熱した銅板を入れる 銅＋硫黄$→$硫化銅 |
$\ce{Cu + S → CuS}$ | |
| 赤熱した銅線を塩素の中に入れる 銅＋塩素$→$塩化銅 |
$\ce{Cu + Cl2 →CuCl2}$ | |
| 銅＋酸素$→$酸化銅 | $\ce{2Cu + O2 → 2CuO}$ | |
| マグネシウム＋酸素$→$酸化マグネシウム | $\ce{2Mg + O2 → 2MgO}$ | |
| メタン＋酸素$→$二酸化炭素＋水 | $\ce{CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O}$ | |
| 高温高圧下で鉄を主体とした触媒で 窒素＋水素$→$アンモニア |
$\ce{N2 + 3H2→2NH3}$ | |
＊化合物：2種類以上の元素からなる物質。
1種類の元素で物質として成立するものを単体という。化合物の構成成分が元素です。"原子"とは物質構成の粒子(個数)として取り扱う場合や(内部)構造を問題とするときの粒子の呼び名です。
$\ce{Fe3 O4}$：四酸化三鉄、四三酸化鉄または酸化鉄(III)鉄(II)と呼ばれ、時として $\ce{FeO･Fe2O3}$ と表されます。無臭の黒色粉末で水に溶けない。鉄の原料、電極(酸化鉄電極)、アンモニア合成触媒、黒色顔料、印刷インクなどに用いられます。
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| 炭酸水素ナトリウム$\ce{NaHCO₃}$ $→$奈保子（なほこ）さん 炭酸ナトリウム$\ce{Na₂CO₃}$ $→$奈津子（なつこ）さん 分解は化合物に2が付くものが多い |
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| 気体の発生 | |||
| 元素名・化合物名での化学変化 | 化学反応式 | ||
アンモニア $\ce{NH3}$ |
加熱 吸熱反応 塩化アンモニウム＋水酸化カルシウム →塩化カルシウム＋アンモニア＊1＋水 |
$\ce{2NH4Cl + Ca(OH)2 }$ $\ce{→ CaCl2 + } \mathrm{ \color{red}{ 2NH_3 \uparrow} } \ce{ + 2H2O}$ |
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| 塩素 $\ce{Cl2}$ |
さらし粉＊2＋塩酸$→$塩化カルシウム＋塩素＋水 | $\ce{ CaCl(ClO) ･ H2O + 2HCl}$ $\ce{ -> CaCl2 + } \mathrm{ \color{red}{ Cl_2 \uparrow}} \ce{ + 2H2O}$ |
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| 酸素 $\ce{O2}$ |
過酸化水素水＊3$→$酸素＋水 | $\ce{2H2O2 → } \mathrm{ \color{red}{ O_2 \uparrow}} \ce{ + 2H2O } $ | |
| 水素 $\ce{H2}$ |
亜鉛＋塩酸$→$塩化亜鉛＋水素 | $\ce{Zn + 2HCl → ZnCl2 + } \mathrm{ \color{red}{ H_2 \uparrow} }$ | |
| 水素 $\ce{H2}$ |
マグネシウム＋塩酸$→$塩化マグネシウム＋水素 | $\ce{Mg + 2HCl }$ $\ce{-> MgCl2 + } \mathrm{ \color{red}{ H_2 \uparrow} }$ |
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窒素 $\ce{N2}$ |
加熱 反応温度を70℃以上 亜硝酸ナトリウム＊4＋塩化アンモニウム $→$塩化ナトリウム＋窒素＋水 |
$\ce{NaNO2 + NH4Cl }$ $\ce{ -> NaCl + } \mathrm{ \color{red}{N_2 \uparrow}} \ce{ + 2H2O ~}$ |
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| 二酸化炭素 $\ce{CO2}$ |
石灰石（炭酸カルシウム）＋塩酸 $→$塩化カルシウム＋二酸化炭素＋水 |
$\ce{CaCO3 + 2HCl}$ $\ce{-> CaCl2 + } \mathrm{ \color{red}{ CO_2 \uparrow}} \ce{ + H2O}$ |
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| 二酸化炭素 $\ce{CO2}$ |
炭酸水素ナトリウム＋塩酸 →塩化ナトリウム＋二酸化炭素＋水 |
$\ce{NaHCO3 + HCl}$ $\ce{-> NaCl + } \mathrm{ \color{red}{ CO_2 \uparrow}} + \ce{ H2O}$ |
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| 硫化水素 $\ce{H2S}$ |
硫化鉄＋塩酸$→$塩化鉄＋硫化水素 | $\ce{FeS + 2HCl }$ $\ce{ -> FeCl2 + } \mathrm{ \color{red}{ H_{2}S \uparrow}} $ |
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＊1アンモニア$\ce{NH3}$[劇物]特有の刺激臭のある無色の気体。空気との混合ガスは爆発の危険性がある。
＊2さらし粉（晒し粉、さらしこ）：次亜塩素酸カルシウム$\ce{CaCl(ClO)}$ ちなみに
亜塩素酸カルシウム $\ce{ Ca(ClO2)2}$
塩素酸カルシウム$\ce{ Ca(ClO3)2 }$ があります。
高度さらし粉：$\ce{ Ca(ClO)2・2H2O }$
＊3過酸化水素水$\ce{H2O2}$[劇物]無色透明の濃厚な液体。強く冷却すると稜柱状の結晶になる。
＊4亜硝酸ナトリウム$\ce{NaNO2}$[劇物]白色又は微黄色の結晶性粉末。潮解性を示し水によく溶ける。
| 中和反応 | ||
| 元素名・化合物名での化学変化 | 化学反応式 | |
| 塩酸＋水酸化ナトリウム$→$塩化ナトリウム＋水 | $\ce{HCl + NaOH → NaCl + H2O}$ | |
| 硫酸＋水酸化バリウム$→$硫酸バリウム＋水 | $\ce{H2SO4 + Ba(OH)2 }$ $\ce{ -> BaSO4 + 2H2O}$ |
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| 沈殿生成反応 | ||
| 元素名・化合物名での化学変化 | 化学反応式 | |
| 石灰水（水炭酸カルシウム）＋二酸化炭素 $→$炭酸カルシウム（白色沈殿）＋水 |
$\ce{Ca(OH)2 + CO2 } $ $\ce{ -> CaCO3 v + H2O }$ |
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| 塩化ナトリウム＋硝酸銀 $→$塩化銀（白色沈殿）＋硝酸ナトリウム |
$\ce{ NaCl + AgNO3 } $ $\ce{ -> AgCl v + NaNO3 }$ |
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生石灰（酸化カルシウム）$\ce{CaO}$に水をかけると、消石灰（水酸化カルシウム）$\ce{Ca(OH)₂}$が生成し、この反応は激しく、大きな発熱をともないます。
$\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}$
炭酸カルシウム$\ce{CaCO3}$の小さな結晶が水中に漂っているので、牛乳のように白く濁って見えます。
銀イオン$\ce{Ag+}$と塩化物イオン$\ce{Cl-}$の組み合わせによって生じる塩化銀は極めて溶解度が低いために、溶けきらずに沈澱$\ce{ AgCl v }$が生じます。
| 還元反応($\ce{e-}$を受け取る・得る・酸化数が減少) | ||
| 元素名・化合物名での化学変化 | 化学反応式 | |
| 酸化銅の炭素による還元 酸化銅＋炭素$→$銅＋二酸化炭素 |
$\ce{2CuO + C → 2Cu + CO2}$ | |
| 酸化銅＋水素$→$銅＋水 | $\ce{CuO + H2 → Cu + H2O}$ | |
| 二酸化炭素＋マグネシウム$→$炭素＋酸化マグネシウム | $\ce{CO2 + 2Mg → C + 2MgO}$ | |
問題
一酸化炭素$\ce{CO}$を完全に燃焼させたとき、その燃焼を表した化学反応式として適切なものは、次のうちどれか。
茨城県
解 説
(1)$\ce{CO + O -> CO2}$
選択肢(1)は、不適切です。
反応前の酸素原子$\ce{O}$は、酸素分子の単体$\ce{O2}$でなければなりません。
(2)$\ce{CO + O2 -> CO2}$
選択肢(2)も不適切です。
左辺の酸素原子の数が3個、右辺の酸素原子の数が2個です。
(3)$\ce{ 2CO + O -> 2CO2}$
選択肢(3)も不適切です。
反応前の酸素原子$\ce{O}$は、酸素分子の単体$\ce{O2}$でなければなりません。
左辺の酸素原子の数が3個、右辺の酸素原子の数が4個です。
(4)$\ce{2CO + O2 -> CO2}$
選択肢(4)も不適切です。
左辺の酸素原子の数が4個、右辺の酸素原子の数が2個です。
(5)$\ce{2CO + O2 -> 2CO2}$
選択肢(5)が適切です。
左辺の酸素原子の数が4個、右辺の酸素原子の数が4個で等しい。
左辺の炭素原子の数が2個、右辺の炭素原子の数が2個で等しい。
- 反応物を左辺に、生成物を右辺にそれぞれ化学式で書き、両辺を→で結ぶ。
- 両辺の各原子の数が等しくなるように、化学式の前に係数をつける。
係数は最も簡単な整数比とする。係数の1は省略する。 - 変化しなかった溶媒や触媒などは、反応式中に書かない。
初心者の目線（管理人のこと）
化学は難しいんだなとつくづく実感します。中学化学でもあんまりよくわかりませんね。
いろんな元素を覚えたり基本的な化学反応を理解したり大変だなと思います。
でも、トイレの洗剤を混ぜてはいけないとか実用的な知識も得られるので有益だと思います。
化学は難しいがもう少し頑張ってみようかな。
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