化学反応式 （中学生の学習法）

化学反応式を理解し覚えるには、丸暗記ではなくて、「なぜそうなるのか」を考えて導き出す方法を先に理解しておいたほうがよい。
この稿では前半で、「なぜ」を考えながら化学反応式を書けるようになる方法を説明し、後半で、覚えなければならない化学反応式をまとめてある。

また、化学反応式が「なぜそうなるのか」を考えるには、その前提としておもな物質の原子記号と化学式をあらかじめ理解しておく必要がある。

（原子記号・化学式のまとめは、「原子の記号・化学式のまとめ」をご覧ください。）

★簡単な化学反応式

鉄と硫黄を加熱すると硫化鉄ができる。この化学反応を、化学反応式で書いてみよう。

まず、日本語で書いてみる（鉄と硫黄で硫化鉄ができることを知っていないと書けない）。
鉄＋硫黄→硫化鉄

次に、このことを原子記号と化学式で書き換える（原子記号を覚えていないと書けない）。
Ｆｅ＋Ｓ→ＦｅＳ

これで終了。この式が、もっとも易しい化学反応式である。

炭素を燃焼させると二酸化炭素ができる。このときの化学反応式は少しだけ複雑になる。

まず日本語で書いてみる（物質を燃焼させるということは酸素と結びつくことだと知っていないと書けない）。
炭素＋酸素→二酸化炭素

次に、原子記号と化学式を使って書き換える（酸素の化学式はＯ2、二酸化炭素の化学式はＣＯ2であることを覚えていないと書けない）。
Ｃ＋Ｏ2→ＣＯ2
これで完成。

★標準的な化学反応式

次に、水を電気分解したときの化学反応式を書いてみよう。

まず、物質名で反応を書く（やはり、何ができるかを知っていないと書けない）。
水→水素＋酸素

次に、このことを、化学式を使って書き換える（化学式を覚えていないと書けない）。
Ｈ2Ｏ→Ｈ2＋Ｏ2

ここで、矢印の左辺と右辺で原子の数が合わないことに気づかなければならない。水素の数は合っているが、酸素Ｏは左辺には１個、右辺には２個で、個数が合わない。
原子の数が合わないときは、多い方にそろえる。この場合、右辺のＯが２個だから、それにそろえるために、左辺のＨ2Ｏを２倍して２Ｈ2Ｏとする。
２Ｈ2Ｏ→Ｈ2＋Ｏ2

今度は、原子Ｈの個数が合わなくなった。酸素は合ったのでＯ2はいじらないで、Ｈの個数を合わせることを考える。個数の多い方にそろえる。左辺は２Ｈ2でＨは４個、右辺のＨ2を４個にするには２Ｈ2とすればよい。
２Ｈ2Ｏ→２Ｈ2＋Ｏ2
これで完成である。

銅が燃焼して酸化銅ができる反応を化学反応式で書いてみよう。

まず、物質名で化学反応を書く。
銅＋酸素→酸化銅

これを化学式を使って書き換える。
Ｃｕ＋Ｏ2→ＣｕＯ

左辺と右辺で銅と酸素の原子の数を確認する。銅は１個ずつで合っているが、酸素は左辺が２個で右辺は１個。
個数の少ないほうを多い方と同じになるように変形する。右辺を２倍して、
Ｃｕ＋Ｏ2→２ＣｕＯ

このとき、２倍した２は化学式の前につく（２ＣｕＯとなる、銅の化学式CuOが成り立たなくなるからＣｕＯ2とはならない）。
これで、酸素の個数は２個ずつでつりあったが、今度は銅が左辺は１個、右辺は２個で、まだ不十分。多い方に合わせるために左辺のＣｕを２個にして２Ｃｕ。
２Ｃｕ＋Ｏ2→２ＣｕＯ
これで終了。

マグネシウムを燃焼させて酸化マグネシウムができるときも同様の式になる。
２Ｍｇ＋Ｏ2→２ＭｇＯ

水素が燃焼して水ができるときは、左辺の水素分子がＨ2になるだけで、他は同じである。
２Ｈ2＋Ｏ2→２Ｈ2Ｏ

★やや複雑な化学反応式

炭酸水素ナトリウムを加熱して分解するときの化学反応式を考えてみよう。

まず、化学反応を物質名で記述する（この場合も、分解で何ができるかをしっかりと覚えておかないと式を書けない）。
炭酸水素ナトリウム→二酸化炭素＋水＋炭酸ナトリウム

次に、化学式に置き換えていく。
「物質名は化学式をうしろから読んだものである」ことを思い出し、また、「炭酸」はＣＯ3と表わされることを知っておかないといけない。それで、炭酸水素ナトリウムはＮａＨＣＯ3。
また、炭酸ナトリウムは、ナトリウム原子２個が炭酸ＣＯ3と結びついたものであることも覚えておく必要がある（中３で「イオン」について学ばないと、ここは暗記するしか方法がない）。
ＮａＨＣＯ3→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋Ｎａ2ＣＯ3

最後に、左辺と右辺の原子の個数を合わせる。右辺の水素ＨとナトリウムＮの個数が２個であるのに対し、左辺のＨ、Ｎａは１個である。合わせるために左辺を２ＮａＨＣＯ3にする。
２ＮａＨＣＯ3→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋Ｎａ2ＣＯ3

これで左辺と右辺のすべての原子の個数が合致したので完成である。

酸化銅と炭素を加熱し、酸化銅が炭素によって還元されて銅にもどる反応の化学反応式を考えてみよう。

まず、物質名。
酸化銅＋炭素→銅＋二酸化炭素

化学式で記述する。
ＣｕＯ＋Ｃ→Ｃｕ＋ＣＯ2

他の原子の個数は左右同じなのに、酸素だけ左辺は１個、右辺は２個。だから、左辺のＣｕＯを２倍して、
２ＣｕＯ＋Ｃ→Ｃｕ＋ＣＯ2

今度は銅が左辺２個、右辺１個だから、右辺のＣｕを２倍して、
２ＣｕＯ＋Ｃ→２Ｃｕ＋ＣＯ2

★中学生が知っておかないといけない化学反応式

中学生が覚えておかないといけない化学反応式を、教科書に記載されているグループごとにまとめると以下のようになる。

分解

炭酸水素ナトリウムの分解　２ＮａＨＣＯ3→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋Ｎａ2ＣＯ3

酸化銀の分解　２Ag2O→４Aｇ＋O2

水の電気分解　２Ｈ2Ｏ→２Ｈ2＋Ｏ2

塩化銅の電気分解　CuCl2→Cu＋Cl2

中和

塩酸＋水酸化ナトリウム→水＋塩化ナトリウム　HCl＋NaOH→H2O＋NaCl

硫酸＋水酸化バリウム→水＋硫酸バリウム　H2SO4＋Ba（OH）2→２H2O＋BaSO4

酸化

炭素の燃焼　Ｃ＋Ｏ2→ＣＯ2

銅の燃焼　２Ｃｕ＋Ｏ2→２ＣｕＯ

マグネシウムの燃焼　２Ｍｇ＋Ｏ2→２ＭｇＯ

水素の燃焼　２Ｈ2＋Ｏ2→２Ｈ2Ｏ

鉄の燃焼　３Fe＋２O2→Fe3O4

化合

鉄＋硫黄→硫化鉄　Ｆｅ＋Ｓ→ＦｅＳ

銅＋硫黄→硫化銅　Cu＋Ｓ→CuＳ

還元

酸化銅の炭素を使った還元　２ＣｕＯ＋Ｃ→２Ｃｕ＋ＣＯ2

酸化銅の水素を使った還元　ＣｕＯ＋H2→Ｃｕ＋H2O

金属と酸の反応

鉄＋塩酸→水素＋塩化鉄　Fe＋２HCｌ→H2＋FeCl2

亜鉛＋塩酸→水素＋塩化亜鉛　Zn＋２HCｌ→H2＋ZnCl2

マグネシウム＋塩酸→水素＋塩化マグネシウム　Mg＋２HCｌ→H2＋MgCl2

その他

塩化アンモニウム＋水酸化カルシウム→アンモニア＋水＋塩化カルシウム
２NH4Cl＋Ca（OH）2→２NH3＋２H2O＋CaCl2

石灰石（炭酸カルシウム）＋塩酸→二酸化炭素＋水＋塩化カルシウム
CaCO3＋２HCｌ→CO2＋Ｈ2Ｏ＋CaCl2

石灰水（水酸化カルシウム）＋二酸化炭素→水＋炭酸カルシウム
Ca（OH）2＋CO2→H2O＋CaCO3