Transcript Ｃｌ - Biglobe

教養の化学
第14週：2014年1月20日
担当
杉本昭子
教科書の正誤表
ページ
正
ｐ．7
誤
表1.5 蒸留装置の図
三角フラスコの
ゴム栓をとる。
ＯＨ－
ｐ．24
表2.5 ＯＨ
ｐ．24
表2.5 KMｎO４－
ｐ．30
例題2 解答の表3行目
ｐ．73
練習問題4.8（ａ） O2は常磁性があるため問題として不適
MｎO4－
36
17Cl
37
17Cl
切 削除
ｐ．88
3行目 気体、液体、気体
固体、液体、気
体
ｐ．92
表6.1 最終行 2X44=176g
4X44=176g
共通期末試験について
日時：平成26年1月30日(木) 13 : 00 ～ 14 : 00
教室：すでに掲示されているので各自確認すること
持ち込み：不可（電卓も不可）
必需品：学生証，HBまたはBの黒鉛筆，消しゴム
(マークシートを用いて解答する)
席順などは当日教室の黒板に掲示されます。
病気・怪我などにより試験を欠席した場合は，2月6日までに「追試願」（診断書を添付す
ること，病院のレシート等は不可）を芝園教務課に提出すること。なお，特別の事情によ
り書類の提出が間に合わない場合は2月6日までに，芝園教務課(047-454-9754)まで電
話で連絡すること。
その他の問い合わせ先：
化学教室 教務担当 尾身 洋典
2号館3階化学第3研究室
共通期末試験について
出題範囲
“教養の化学の教科書”「物質科学の基礎としての化学入門」
１～６章の例題・練習問題から数値や語句を変えて全問
マークシートで出題。（水18ｇ→水27ｇ、塩素原子→フッ素
原子、メタノール→エタノール、１族→２族 など）
問題形式や問題文が変わることはあるが、内容・出題意
図・レベルは教科書１～６章の例題・練習問題以外からは
出題されない。
復習： 濃度計算
1. 溶解：液体に別の物質が溶ける現象をさす。
2. 溶解して均一な混合物になった液体を溶液という。このとき水の
ように物質を溶かすために使った液体を溶媒、溶媒にとけてい
る物質を溶質という。
3. 溶液の濃度は、3種類ある。
• 質量パーセント濃度
溶液100g中に含まれる溶質の質量(g)の割合を表す。
• 体積パーセント濃度
溶液100mLの中に含まれる溶質の体積 (ml)の割合を表す。
• モル濃度
溶液1L中に含まれる溶質の物質量 (mol) を表す。
復習： 化学反応式の意味
1. 化学反応の様式は４つに分類できる。（但し有機化学反応に
おいては必ずしも適用されない）
 合成：synthesis (combination)
 分解：decomposition
 単純置換：single replacement
 二重置換：double replacemenｔ
2. 上記反応に加え、特殊な反応として燃焼：combustionがある。
3. 化学反応式は、これらの化学反応を簡潔かつ正確に表した式
である。
4. 化学反応式の書き方
 左辺に反応物(出発物、試薬）
 右辺に生成物
 質量保存の法則に従い係数を記入
 検算
復習： 化学反応式の意味
5.化学反応式の意味
 万国共通の表記
 反応物、生成物、反応の量的関係が明らかになる。
 反応の進行を矢印で示すが、矢印の上に簡単な反応条
件（温度、溶媒、触媒など）を記入することで、より多くの
情報を提供することができる。
演習の解答と解説
1. 標準状態で2.80 Lを占めるO2の物質量は何molか。(10点）
有効数字３桁
X mol =2.80 L÷22.4 L/mol=0.125 mol
A. 0.125 mol
物質量と他の量を表す単位との関係
演習の解答と解説
g
mol g/mol
2. 15.8mol/Lの濃硝酸20.0mLを希釈したとき、0.800 mol/Lの希
硝酸が何 ｍL調製できるか。 (10点）
はじめに確認 有効数字３桁
15.8 mol/Lの濃硝酸20.0mL中の硝酸のモル数を求める
15.8 mol/L Ｘ 0.02L=0.316 mol
0.800 mol/Lの希硝酸が何（ｘ）mLあれば0.316 mol/Lの硝酸になるか。
ｘ＝０．３１６ mol÷ 0.800 mol/L = 0.395L =395mL
A. 395 mL
間違えやすいポイント
•単位をきちんと書いて計算すること！
特に密度に注意。
1ｃm3 ＝1ｍL
計算のコツ
○○/××というように、単位を略さずに記載し、単位も数字
と同じように取り扱う。計算で残った単位が目的の量を表して
いるかどうかを必ず確認する。
間違えやすいポイント
•希釈の問題
モル濃度と質量％濃度の違いに注意
溶質の物質量(mol)
モル濃度[％]＝
X 100
溶液の体積(L)
質量パーセント濃度[％]＝
溶質の質量(g)
溶媒の質量(g)+溶質の質量(g)
X 100
間違えやすいポイント
•希釈の問題
モル濃度と質量％濃度の違いに注意
基本は同じ考え方
ポイント
希釈前後で、溶質の質量は変わらない。
したがって、希釈前後の溶液中の質量を等式で結べ
ば
よい。但し質量％濃度の場合は密度で補正する必要
がある。
間違えやすいポイント
問題がﾓﾙ濃度で出ている場合
18.0 mol/L の濃硫酸を希釈して、6.00 mol/Lの硫酸水溶液を1.50
L 作るには濃硫酸は何 mL必要か
はじめに確認 有効数字３桁
18.0mol/L の濃硫酸ｘｍＬと、6.00 mol/Lの硫酸1.5Lが等しい
18.0mol/L X ｘｍＬ=6.00 mol/L X 1500 mL
X=500 mL
A. 500 mL
ﾓﾙ濃度なので1000mL中の溶質の重さに相当
間違えやすいポイント
問題が質量％濃度で出ている場合
質量％濃度70.0%(密度：1.42g/cm3)濃硝酸を希釈して、25.0%硝酸
水溶液(密度： 1.15 g/cm3) 500 mLを調製したい。必要な70.0%濃
硝酸の体積は何mLか。
はじめに確認 有効数字３桁
質量％濃度70％の硝酸ｘｍＬと、25％の硝酸500mLが等しい.
1.42 g/cm3 X ｘｍＬ X 70/100=1.15 g/cm3 X 500 mL X 25/100
500mLの重さ
xmLの重さ
X=144.6 mL
A. 145 mL
質問に答えて
教科書ｐ85の練習問題5.1
12C原子１個の質量＝1.99ｘ10-23ｇ
相対質量

4He１個の質量＝6.65ｘ10-24
ｇ
（１） 4He原子の質量は12C原子の質量の何倍か
6.65ｘ10-24 ｇ÷1.99ｘ10-23ｇ＝3.34ｘ10-1 ＝0.334
A. 0.334倍
（２）12C原子の相対質量を１２としたとき 4He原子の相対質量を求
めよ
X=
6.65ｘ10-24 ｇ x12
1.99ｘ10-23ｇ
= 40.10ｘ10-1
= 4.01
A. 4.01
質問に答えて

教科書ｐ86の練習問題5.8
希釈
（1） 12.0 mol/L の濃塩酸を希釈して0.100 mol/L の希塩酸を300 mL つく
りたい。濃塩酸は何mL 必要か。
濃塩酸中の塩酸のモル数＝希塩酸中の塩酸のモル数
12.0mol/1000mL x X mL=0.100 mol/1000 mL x 300 mL
0.100 mol/1000 mL x 300 mL
X mL=
= 30.0mL ÷12.0
= 2.50 mL
12.0 mol/1000mL
A. 2.50 mL
質問に答えて

教科書ｐ86の練習問題5.8
希釈
（2） 2.50 mol/L NaOH水溶液50.0 mLを希釈したとき、0.500 mol/L
NaOH水溶液が何 mL 調整できるか。
濃NaOH溶液中のNaOHのモル数＝希NaOH溶液中のNaOHのモル
数
2.50mol/1000mL x 50.0 mL=0.500 mol/1000 mL x X mL
X mL=
2.50 mol/1000 mL x 50.0 mL
0.500 mol/1000mL
= 125mL ÷0.500
= 250 mL
A. 250 mL
質問に答えて

教科書ｐ84の例題3（3）
粒子の重さと数の関係
（3） 酸素分子１個当たりの質量は何gか。
酸素の原子量＝16、 アボガドロ数＝6.0X1023個
g
mol g/mol
6.0X1023
g
g/mol
O2のモル質量＝16ｘ2＝32g/mol
O21個の重さ＝32g/mol ÷ 6.0X1023/mol =5.33X10-23 g
A. 5.33 x 10-23g
補習 無機化合物
無機化合物の分類
一般的な無機化合物は3つのタイプがある。



イオン性の化合物 : Ionic compounds
分子性の化合物 : Molecular compounds
酸 : Acid
補習 無機化合物
無機化合物の分類
この場合、以下の物質は含まない
 有機化合物：Organic compounds
 配位化合物（錯化合物）:Coordination compounds
補習 無機化合物
無機化合物の分類

有機化合物は炭素を含んでいる。有機化合物で
あるかを確認するには、炭素を探せばよい。
但し、二酸化炭素、一酸化炭素、炭酸塩は例外で
これらは無機物質とみなす。
補習 無機化合物
イオン化合物


イオン化合物はプラスとﾏｲﾅｽの電荷をもつイオンで構成
され、イオン結合と呼ばれる静電気引力で結合している
。
イオン化合物は分子を含まない。
補習 無機化合物
イオン化合物



金属はプラスのイオンに、非金属元素はマイナスのイオ
ンになる傾向がある。
水素イオン、H+1,とアンモニウムイオン、NH4+1,は金属元
素を含まないが、通常プラスのイオンを形成する。
アンモニウムイオンはイオン化合物中に、また、水素イオ
ンは酸類の中に見出される。
補習 無機化合物
イオン化合物


化合物がイオン化合物であるかは、名前、あるいは化学
式、あるいは元素の種類で見極める。
もし、その化合物が、金属（またはアンモニウムイオン）と
少なくとも1つの非金属元素を含む場合は、ほとんどイオ
ン化合物である。
補習 無機化合物
イオン化合物



イオン化合物の名前は2つの部分に分かれている： 陽
イオン（カチオン）名と陰イオン（アニオン）名
陽イオン名を先に書く。日本名は逆なので注意！
K2S はpotassium sulfide（硫化カリウム）
カリウム(potassium)が陽イオン；硫化(sulfide)が
陰イオン
日本名は英語を訳したもので、英語が一般的
補習 無機化合物
イオン化合物


カチオン(陽イオン）は元素と同じ名称で、そこに価数
を記入。
Mg+2 はmagnesium ion; Fe+3 はiron (III) ion.
1原子でできているアニオン（陰イオン）は元素名を基
に、語尾に“-ide.” Cl-1 は、chloride ion: 日本名の場
合は”化“を付けて塩化となる。
補習 無機化合物
イオン化合物



多くのイオン化合物は多原子イオンである。
これらの名前もカチオンが先、その後にｱﾆｵﾝ。
NH4OH は、ammonium hydroxide（水酸化アンモニウ
ム） 日本名は逆！
イオン化合物（と酸）の命名には、一般的な多原子イ
オンの名前を覚える必要がある。
Charge
Formula
Name
+1
NH4+1
ammonium
+2
Hg2+2
mercury (I)
-1
CN-1
OH-1
C2H3O2-1
NO3-1
NO2-1
MnO4-1
ClO-1
ClO2-1
ClO3-1
ClO4-1
HCO3-1
H2PO4-1
cyanide （シアン化物イオン）
hydroxide （水酸化物イオン）
acetate
nitrate (硝酸イオン）
nitrite (亜硝酸イオン）
permanganate
hypochlorite (次亜塩素酸イオン）
chlorite (亜塩素酸イオン）
chlorate (塩素酸イオン）
perchlorate (過塩素酸イオン）
hydrogen carbonate(炭酸水素イオン）
dihydrogen phosphate(リン酸二水素イオン）
-2
CO3-2
CrO4-2
Cr2O7-2
SO4-2
SO3-2
HPO4-2
carbonate
chromate
dichromate (二クロム酸イオン、重クロム酸イオン）
sulfate (硫酸イオン）
Sulfite(亜硫酸イオン）
hydrogen phosphate
-3
PO4-3
phosphate
補習 無機化合物
酸（Ａｃｉｄｓ）:


酸とは、水と反応して水素イオン(H+1)を形成する
物質のこと。
このような化合物は、一般的にイオン化合物と分
子化合物の両方の性質を持つ。.
補習 無機化合物
酸（Ａｃｉｄｓ）の同定


物質名から“酸”であると判断する場合、日本語
名は簡単で、ほとんど語尾に“酸”がつく。
化学式を検証してみると、Ｈが初めにくる。
補習 無機化合物
酸（Ａｃｉｄｓ）の同定

化学式を見てみると、陰イオンの部分がある。
酸の名前はこの陰イオンの名前が基本となっ
ている。

HF は hydrofluoric acid. 日本名でフッ化水素
酸。 “fluor-” はＦ（fluoride ion)から来ている。
日本名はフッ素イオンから。
補習 無機化合物 ；酸
それでは次の酸の名前は？
 HCl
 ＝hydrochloric acid（塩酸：本来は塩化水素酸と呼
ばれるべきだが、慣例で塩酸）
 H2CrO4
 ＝chromic acid（クロム酸）
 HClO
 ＝hypochlorous acid（次亜塩素酸）
書けますか？
以下の物質の化学式を例に従って書きなさい。
例 グルコース： C6H12O6
a: メタノール
e: 四塩化炭素
a: メタノール
c: フッ素
e: 四塩化炭素
b: 炭酸マグネシウム c: フッ素 d: プロパン
f: 酢酸 g: 水酸化カルシウム
ＣＨ3ＯＨ : ＣＨ4Ｏ
Ｆ2
ｄ：プロパン
ＣＣｌ4
g: 水酸化カルシウム
b: 炭酸マグネシウム
f: 酢酸
Ｃａ（ＯＨ）2
ＭｇＣＯ3
ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ3 ： Ｃ3Ｈ8
ＣＨ3ＣＯ2Ｈ ： Ｃ2Ｈ4Ｏ2
化学反応式
物質の変化、化学反応式、化学反
応式の量的関係
第14週講義
物質の変化・化学反応
化学反応式の量的関係
2Ｃ2Ｈ6
+
7Ｏ2
2
係数比
4ＣＯ2
7
+
6Ｈ2Ｏ
4
6
分子数
2個
2ｘ6.022ｘ
1023個
7個
7ｘ6.022ｘ
1023個
4個
4ｘ6.022ｘ
1023個
6個
6ｘ6.022ｘ
1023個
物質量
2mol
7mol
4mol
6mol
同温・同
圧
2体積
7体積
4体積
6体積
標準状態
2ｘ22.4Ｌ
7ｘ22.4Ｌ
4ｘ22.4Ｌ
6ｘ22.4Ｌ
モル質量
2 x 30.0g／
mol=60.0g
7 x 32.0g/
mol =224.0g
4 x 44.0g/
mol=176.0g
6 x 18.0g/
mol=108.0g
284.0g
284.0g
物質の変化・化学反応
特別な化学反応式（ｐ93）
1.イオン反応式
 イオンが関係する反応において，反応しないイオンを省略した化
学反応式のことをイオン反応式という。
 この反応式において、左辺のもつ電気の量と右辺がもつ電気の
量は等しい。


（化学反応式） ＮａＣｌ＋ＡｇＮＯ３→ＡｇＣｌ↓＋ＮａＮＯ３
（反応しないイオンを消去）
Ａｇ＋＋ＮＯ３－＋Ｎａ＋＋Ｃｌ－→ＡｇＣｌ↓＋Ｎａ＋＋ＮＯ３－
（イオン反応式） Ａｇ＋＋Ｃｌ－→ＡｇＣｌ↓
（化学反応式） ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑
（反応しないイオンを消去）
ＣａＣＯ３＋２Ｈ＋＋２Ｃｌ－→Ｃａ２＋＋２Ｃｌ－＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑
（イオン反応式） ＣａＣＯ３＋２Ｈ＋→Ｃａ２＋＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑
物質の変化・化学反応
特別な化学反応式（ｐ93）
2.熱化学方程式
 物質が化学変化する時は必ずエネルギー変化を伴う。そのエネ
ルギーは熱、あるいは光のエネルギーとなる。
 化学変化に伴い発生、または吸収する熱量を反応熱といい、熱を
発生する反応を発熱反応、吸収する反応を吸熱反応という。
 発熱は、生成物の方が反応物よりエネルギーが低くなる時に余剰
のエネルギー分が熱になるために起こる。逆に、吸熱は生成物の
方が反応物よりエネルギーが高い場合で、不足分のエネルギー
を吸熱によって賄うために生じる。
物質の変化・化学反応
特別な化学反応式
2.熱化学方程式
 化学反応式の→を＝に置き換え、右辺に反応熱を書き加えた式
を熱化学方程式をいう。発熱反応では正（+）、吸熱反応では負
（－）で反応熱を区別する。
 化学エネルギーは、物質の状態で変化するため、反応熱は25℃、
1.03 X 105Pa での値を用い、化学式に物質の状態や、同素体
名を付記する。
 C (黒鉛） + O２（ｇ） ＝ＣＯ２（ｇ） + 394 KJ
N2 (g) + 3H2 (g) = 2NH3 (g) + 91.80 kJ
N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g) ; ΔH = −45.9 kJ/mol
（個々の反応式にモルエンタルピーを併記する方法もある。）
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.1)
反応式の平衡：
1 3 + ___HCl
1
___NH
1 4Cl → ___NH
Ex.2) 反応のタイプは．
分解
______________________
Ex.3) ＮH4Ｃｌの結合の種類は
イオン結合と共有結合
______________________.
R P
N
H
H
H
H
Cl
N
H
H
H
H
Cl
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.4)
反応式の平衡：
1
1 + ___HCl
2
1
___Zn
→ ___ZnCl
2 + ___H2
Ex.5) 反応のタイプは．
単純置換反応
______________________
Ex.6) Znの結合の種類は
金属結合
______________________.
R P
Zn
H
Cl
H
Cl
Zn
Cl
Cl
H
H
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.7) 反応式の平衡：
1
2
1
1
___PbS
+ ___HCl
→ ___PbCl
2 + ___H2S
Ex.8) 反応のタイプは．
二重置換反応
______________________
Ex.9) PbSの結合の種類は
イオン結合
______________________.
R P
Pb
S
H
Cl
H
Cl
Pb
Cl
Cl
H
H
S
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.10) 反応式の平衡：
2
1
1
2
___CH
4 + ___O2 → ___CO2 + ___H2O
Ex.11)反応のタイプは．
燃焼
______________________
Ex.12) ＣＯ2の結合の種類は
共有結合
______________________.
R P
C
H
H
H
H
O
O
O
O
C
O
O
H
H
O
H
H
O
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.13) 反応式の平衡：
___N
1 2 + ___H
3 2 → ___NH
2 3
Ex.14) 反応のタイプは
合成
______________________
Ex.15) N2の結合の種類は
共有結合
______________________
R P
N
N
H
H
H
H
H
H
N
H
H
H
N
H
H
H
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.16) 反応式の平衡：
___F
→ ___HF
1 2 + ___HCl
2
2 + ___Cl
12
Ex.17) 反応のタイプは．
単純置換反応
______________________
Ex.18) HClの結合の種類は
共有結合
______________________.
R P
F
F
H
Cl
H
Cl
H
F
Cl
Cl
H
F
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.22) 反応式の平衡：
32
2
2 + ___O
___KClO
3 → ___KCl
Ex.23) 反応のタイプは．
分解反応
______________________
Ex.24) KClO3の結合の種類は
______________________.
イオン結合と共有結合
R P
K
Cl
O
O
O
K
Cl
O
O
O
K
Cl
O
O
O
O
O
O
K
Cl
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.25) 反応式の平衡：
1 2 + ___KOH
1
2
2
___HgI
→ ___Hg(OH)
2 + ___KI
Ex.26) 反応のタイプは．
二重置換反応
______________________
Ex.27) KIの結合の種類は
イオン結合
______________________.
R P
Hg
I
I
K
O
H
K
O
H
Hg
O
H
O
H
K
I
K
I
化学反応式の意味：化学式の平衡
Ex.28) 反応式の平衡：
___C
2 2H2 + ___O
3 52
4
2
2 2O
→ ___CO2 + ___H
Ex.29) 反応のタイプは．
燃焼反応
______________________
Ex.30) C2H2の結合の種類は
共有結合
______________________.
R
C
C
H
H
C
C
H
H
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
P
C
O
O
C
O
O
C
O
O
C
O
O
H
H
O
H
H
O
化学反応式の意味：化学式の平衡
連立方程式を用いて係数を求める方法

NH3
+
O2
NO + H2O
aNH3 + bO2
cNO + dH2O
Nの係数から a =c
Hの係数から 3a=2d
Oの係数から 2b=c + d
b, c, d を a で表すと(a ≠0)
d=3/2 a, 2b=a + 3/2 a , ∴ｂ＝5/４ a
a : b : c : d=a : 5/4 a : a : 3/2 a =4 : 5: 4: 6
4NH3
+
5O2
4NO + 6H2O
化学反応式の意味：化学式の平衡

Cu +
HNO3
aCu + bHNO3
Cu(NO3)2 +
cCu(NO3)2 +
H2O + NO2
dH2O +
eNO2
Cuの係数から a =c
Hの係数から
b=2d
Oの係数から 3b=6c +d + 2e
Nの係数から
ｂ＝2ｃ + e
全てをa で表すと a=a, b=4a, c=a, d=2a, e=2a
となる。従って
1Cu + 4HNO3
1Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2
物質の変化・化学反応
反応の予測
化学を学ぶにあたり、最も重要な点は、
基本的な知識を使って、化学的変化を
予測することにある。具体的には反応生
成物の構造や、反応に伴う様々な変化
を予測できるようになること！
物質の変化・化学反応
反応の予測
本講義（教養の化学）の範囲は無機化学が主体となっ
ている。従って化学反応においても、無機化学反応が
主で、有機化学反応としては燃焼反応に限られている。
しかし、我々の身の回りは、有機化学反応で溢れてい
る。最も身近な自分の身体の中で起こっている変化の
大部分は有機化学反応である。
興味のある方は、是非有機化学反応も学んでほしい。
物質の変化・化学反応
反応の予測
無機化学反応では、反応のタイプが分かれば
比較的簡単に生成物の予測できる。
反応のタイプは、先週の講義で説明してある。
もう一度簡単に補足してみる。
化学反応式の意味：反応のタイプ

化学反応により生じる変化は下のような等式として
書く。
A + B → C + D
ここでＡとＢは反応物を表し、ＣとＤは生成物を表す。

化学反応は4つのタイプに分類される：
1)
2)
3)
4)
合成：synthesis (combination)
分解：decomposition
単純置換：single replacement
二重置換：double replacement
タイプ: 合成（Synthesis or Combination）
例：C + O2
C + O O

O C O
C
C
O O
C
CC
O O
C C C C C C CC
C
一般式:
A + B  AB
２つかそれ以上の反応物が一体化し1つの新しい生成物になる。
タイプ: 合成（Synthesis or Combination）
アルカリ金属と非金属との反応ではイオン化合物が生成。
2K(s) + Cl2(g)
2KCl(s)
非金属同士の反応では１種類以上の生成物になる。
S(s) + O2(g)
SO2(g) sulfur dioxide
2S(s) + 3O2(g)
2SO3(g) sulfur trioxide
２つかそれ以上の反応物が一体化し1つの新しい生成物になる。
タイプ: 合成（Synthesis or Combination）
遷移金属と非金属との反応では１種類以上の生成物になる。
Fe(s) + S(s)
FeS(s) iron (II) sulfide
2Fe(s) + 3S(s)
Fe2S3(s) iron (III) sulfide
非金属の酸化物と水の反応では、酸が生成する。
SO2(g) + H2O(l)
H2SO3(aq) sulfurous acid
金属の酸化物と水の反応では、塩基が生成する。
CaO(s) + H2O(l)
Ca(OH)2(aq) calcium hydroxide
２つかそれ以上の反応物が一体化し1つの新しい生成物になる。
タイプ: 分解（Decomposition）
例: NaCl
Cl Na
一般式:

Cl
+
Na
AB  A + B
1つの反応物が解体して、2つかそれ以上の新しい生成物になる。
タイプ: 分解（Decomposition）
例：2HgO
O Hg

O Hg
一般式:
Hg
+
O O
Hg
AB  A + B
1つの反応物が解体して、2つかそれ以上の新しい生成物になる。
タイプ: 分解（Decomposition）
１つの化合物が分解して、２つかそれ以上の生成物になる。
CaCO3(s)
CaO(s) + CO2(g)
２元素で構成されている化合物は、分解して、反応物を構
成していた元素になる。
2HgO(s)
2Hg(l) + O2(g)
気体の生成物が生じる場合や、熱の発生を伴う非常に速
い分解反応は、爆発を引き起こすことが多い。
1つの反応物が解体して、2つかそれ以上の新しい生成物になる。
タイプ: 単純置換（Single replacement）
例: Zn + CuCl2
Cu
Cl
+
Cl
一般式:
Zn

Zn
Cl
+
Cu
Cl
AB + C  AC + B
元素（金属）と化合物が作用しあって、新しい元素（金属）と化合
物が生成する。
タイプ: 単純置換（Single replacement）
１つの元素がもう一つの化合物中の元素と置き換わる反応
で、水溶液中でおこる。
Mg(s) + Zn(NO3)2(aq)
Mg(NO3)2(aq) + Zn(s)
Mg(s) + LiNO3
no reaction
反応の進行は金属の活性度（イオン化傾向）に従う。
活性な（イオン化傾向の大きい）金属は、それよりも活性の
低い金属と置き換わるが、逆は置き換わらないので、その場
合は反応しない。
非金属の場合も相手の非金属化合物との間で置換が起こ
る。この場合は通常ハロゲン類でみられる。
タイプ: 二重置換（Double displacement）
例: MgO + CaS
Mg
+
O
一般式:
Ca
S

Mg
S
+
Ca
O
AB + CD  AD + CB
2つの出発化合物が作用しあって2つの新しい化合物になる。
タイプ: 二重置換（Double displacement）
２つの反応物の間でプラスのイオン同士の交換がおこる。
この反応は一般に2つの水溶性のイオン化合物の間で起こ
り、生成物は沈殿物となって反応系から出てゆく。
典型的な反応例
生成物の１つが水に対する溶解度が低く、沈殿する。
Na2S(aq) + Cd(NO3)2(aq)
CdS (s) + NaNO3(aq)
生成物の１つが気体で、反応系から出てゆく
2NaCN(aq) + H2SO4(aq)
2HCN(g) + Na2SO4(aq)
 生成物の１つが、水のような分子化合物になる。
Ca(OH)2(aq) + 2HCl(aq)
CaCl2(aq) + 2H2O(l)
燃焼反応：（Combustion Reaction）
 １つの元素、あるいは化合物が酸素と反応して、多くは
熱や光の発生を伴う反応である。
典型的な反応例
CH4(g) + 2O2(g)
CO2(g) + 2H2O(g)
 炭化水素類（炭素と水素で構成されている化合物）の
完全燃焼反応では二酸化炭素と水が生成する。この
時熱が発生する。
化学反応の予測
生成物を予測してみよう！





生成物を予測するには、反応物がどのタイプの反応を
受けるかを考える。
タイプが分かれば、今まで述べてきた考え方に沿って生
成物を予測できる。
砂糖、アルコール、炭化水素類の燃焼： combustion は、
二酸化炭素 (CO2) と水 (H2O)が生成する。
若干面倒な反応は単純置換反応である。金属の活性の
違い（イオン化傾向）をある程度知っている必要がある。
イオン化傾向について、簡単に説明しておく。
化学反応の予測
イオン化傾向
金属の単体が、水溶液中で電子を放出し、陽イオンになろうとする
性質を金属のイオン化傾向という。イオン化傾向は、イオン化エネル
ギーの他、様々な要因によって決まる。
次のような反応に注目してみよう:
K
Na
Fe + CuSO4  Cu + Fe2(SO4)3
Li + H2O  LiOH + H2
Li
No, Ni is
Ca
このような反応には明らかな傾向がある。右の表は金属
Yes,
Li is
below
Na
Mg
のイオン化傾向を示している。
above Zn
Al
もしある反応物と試薬を混ぜた時、その反応物が単純置
換反応を起こす場合、生成物を右の表から予測することが Zn
Yes, Al is
できる。右の表は上に行く程活性が高い金属であることを
Fe
示している。
Ni
above Cu
Sn
Q:この反応では?
Pb
Yes, Fe is
H
(SO4)3Cu
Fe + CuSO4  Cu + Fe2above
Cu
Ni + NaCl
 NR (no reaction)
Hg
Li + ZnCO3  Zn + Li CO
2
3
Ag
Al + CuCl2
 Cu + AlCl
3
Au
Hは右の表で唯一の非金属元素である。
cold
H2 は金属と酸と反応するか、水と反応
H 2O
した時に生成する。( H2 + 金属の水酸
化物）。
金属と水の反応には金属の活性度の他hot H O
2
に水の温度も関係する。
Q: Mg は水と反応するだろうか?
steam
A: （冷）水ではNo,熱水/蒸気ならyes
Mg + H2O  H2 + Mg(OH)2 acid
Zn + HCl  H2 + ZnCl2
Q:この反応を完結せよ:
Al + H2O(steam)  H2 + Al(OH)3
Cu + H2O  NR
Ca + H2SO4  H2 + CaSO4
Na + H2O  H2 + NaOH
K
Na
Li
Ca
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
H
Cu
Hg
Ag
Au
Mg
Cu
Zn
AgNO3



Mg + AgNO3 Cu + AgNO3 Zn + AgNO3



Ag+ Mg(NO3)2 Ag+ Cu(NO3)2 Ag+ Zn(NO3)2
H2SO4 Fe(NO3)3 CuCl2

Mg + H2SO4

H2 + MgSO4

Zn + H2SO4
NR

Mg+ Fe(NO3)3

Fe+ Mg(NO3)2
Mg + CuCl2 

Cu + MgCl2
NR
NR

H2 + ZnSO4

Zn+ Fe(NO3)3

Fe+ Zn(NO3)2
Zn + CuCl2 

Cu + ZnCl2
化学反応の予測
余談
イオン化傾向の覚え方（大きい順）：
貸そうかな、まああてにするな、ひどすぎる借金
貸そう (K) か (Ca) な (Na) 、ま (Mg) あ (Al) あ
（亜 鉛:Zn）て（鉄:Fe）に (Ni) する (Sn) な（鉛:Pb）、
ひ (H) ど（銅:Cu）す（水銀:Hg）ぎる（銀:Ag）借（白金:Pt）
金(金:Au)
金貸そう（ソーダ：Na)、まああてにするな、ひどすぎる借金
演習
次の化学変化を完全な化学反応式で書け
(係数は1も書くこと）
（１） 塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ3）を熱分解すると、酸素が
発生して塩化カリウム（ＫＣｌ）を生じる
（２）メタノールが燃焼すると、二酸化炭素が発生して水
を生じる