第５章：化学変化と量的関係～化学反応式～

こんにちは＜Frank＞です。

私はオンラインで実践ビジネス英語等を教えていますが、生徒さんの
中には製薬や化学製品関係の会社にお勤めの方もおられます。研究者
の方も数名おられ、時折化学関係のお話しになることもあります。

化学反応式は前から描きたかったので、今回の学習を楽しみにしてい
ました。まだまだ基礎事項の学習ですが、けっこう楽しんでいます。

参考図書の65ページにあったエタノールC₂H₆Oを完全燃焼させて生成
した二酸化炭素と水の質量を求める例題の解法にはウキウキしました。

では基礎事項のまとめです。

１．化学反応式
化学反応式は、化学反応の進行を示す記述式です。反応物（左側）と
生成物（右側）が化学式で表され、矢印（→）で結びます。例として、
水素と酸素から水が生成する反応は次のように表されます。

2H₂ + O₂ → 2H₂O

化学反応式は、物質の種類と量を表し、反応の前後で原子の数が等し
い（質量保存の法則）ことを示します。

２．イオン反応式
イオン反応式は、反応に関与するイオンの変化を表す式です。例えば、
硫酸銅(II)溶液と亜鉛の反応を考えると、次のようなイオン反応式が
得られます。

Cu²⁺ + Zn → Cu + Zn²⁺

この反応では硫酸銅(II)中の銅イオンが亜鉛によって置換され、金属
銅と亜鉛イオンが生成されます。

３．化学反応式の量的関係
化学反応式の量的関係（計量関係）は、反応物と生成物の間のモル比
を用いて、物質の量を計算することです。例えば、先ほどの水の生成
反応式を用いると、２モルの水素と１モルの酸素から２モルの水が生
成されることがわかります。

2H₂ + O₂ → 2H₂O

このモル比を用いて、与えられた反応物の量から生成物の量を計算す
ることができます。

４．過不足のある化学反応
過不足のある化学反応では、反応物の一部が余剰または不足している
ため、完全に反応しないことがあります。例えば、酸素が不足してい
る状況で炭素を燃焼させると、二酸化炭素（完全燃焼）ではなく、一
酸化炭素（不完全燃焼）が生成されることがあります。

2C + O₂ → 2CO

このような場合、反応物の過不足を考慮して反応の進行を予測するこ
とが重要です。

５．化学の基本法則
化学の基本法則には、質量保存の法則、定比例の法則、倍数比例の法
則、アボガドロの法則などがあります。

１）質量保存の法則
　　反応の前後で質量は変わらない。すなわち、反応に関与するすべ
　　ての原子の総質量は変わりません。
２）定比例の法則
　　化合物中の元素の質量比は常に一定です。
３）倍数比例の法則
　　２つの元素が異なる化合物を形成する場合、一方の元素の一定質
　　量に対する他方の元素の質量比は簡単な整数比になります。
４）アボガドロの法則
　　同温・同圧の条件下で、同じ体積の気体は同じ数の分子を含みま
　　す。

これらの法則は、化学反応や物質の特性を理解するための基本的な概
念です。

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