化学反応式って？どうやって書くの？書き方の手順を解説！

化学反応式は、化学の要と言っても過言ではない重要な範囲です。
化学を深く勉強するためには、正しく化学反応式を理解し、自分で書けるようになる必要があります。
この記事では、化学反応式についてわかりやすく解説します！

化学反応式とは

化学反応式とは、ある物質から別の物質が生じる酸化や分解などのさまざまな化学変化を、化学式を用いて表したものです。

例として、銅の酸化の化学反応式を見てみましょう。

銅でできている10円玉の新しいものはピカピカと光沢があり赤銅色をしているのに、古い10円玉が黒ずんでいるのは、銅が酸化したためですね。

そういった身近な化学反応も、式にすることができます。

このように、化学反応式は、数学の式と同じように左から右に書きます。

ですが、「＝」は使わず、左辺と右辺は「→」で結びます。

物質は化学式で表し、左辺側に化学反応を起こす反応物を書き、右辺にその結果できる生成物を書きます。

今回の化学反応式は、銅（Cu）を加熱すると、空気中の酸素（O2）と結びついて酸化し、酸化銅（CuO）になる変化を表しています。

化学反応式の書き方の手順

次に化学反応式の書き方の手順を具体的に見ていきましょう。

化学反応式の書き方のステップは、以下の通りです。

① 反応物と生成物を確認し、日本語で式に表わしてみる。
② 物質を化学式に変える。
③ 右辺と左辺の原子の数を、係数をつけてそろえる。

では、スチールウール（鉄）の燃焼を化学反応式で表してみましょう。

まずはステップ①に沿い、反応物と生成物を確認し、日本語を用いて式にしてみます。

スチールウール（鉄）は、火をつけると酸素と反応し激しく燃えて、酸化鉄ができますね。

反応物は鉄と酸素で、生成物は酸化鉄です。

鉄 ＋ 酸素 → 酸化鉄

化学反応式では、「＝」ではなく「→」で右辺と左辺を結ぶことを忘れないようにしましょう。

では、次に②の通り、物質を化学式に変えましょう。

鉄の化学式はFe、酸素は分子なので化学式はO2、酸化鉄はFeOですね。

先ほど書いた化学反応式の日本語を、化学式に変えましょう。

最後に、ステップ③で、右辺と左辺の原子の数を、係数を使ってそろえます。

式を見てみると、左辺は鉄原子（Fe）が1つと酸素原子（O）が2つありますね。

対して、右辺は鉄原子（Fe）が1つと酸素原子（O）が1つです。

右辺の酸素原子が少ないため、数をそろえるために、右辺の酸化鉄FeOの前に係数の2をつけてみましょう。

そうすると、右辺は鉄原子（Fe）が2つと酸素原子（O）が2つあることになり、今度は左辺の鉄原子（Fe）が足りません。

なので、鉄原子の数をそろえるために、次は左辺の鉄Feの前に係数2をつけましょう。

左辺と右辺の原子の数がピタリと一致しました。

これで化学反応式の完成です。

化学反応式によっては、始めから左辺と右辺の原子の数が一致し、係数を全くつけずに化学反応式が完成できることもありますが、今回のように複数の係数が必要になる場合もあります。

①～③の手順を守って、丁寧に化学式を書いてくださいね。

化学反応式の例

以上で取り上げた酸化銅と酸化鉄の化学反応式以外にも、中学二年生で習う化学反応式はさまざまなものがあります。

その中でも、テストでよく出る化学反応式の例を4つ紹介します。

化学反応式を書く練習をしておきましょう！

① 鉄と硫黄の反応

Fe + S → FeS
（鉄 + 硫黄 → 硫化鉄）

鉄（Fe）と硫黄（S）が結びつく変化です。

黒色の硫化鉄（FeS）が生成されます。

② 水素の燃焼

2H₂ + O₂ → 2H₂O
（水素 + 酸素 → 水）

燃焼は、光や熱を発しながら酸素と結びつく化学変化のことを指します。

水素（H2）は火をつけるとポンと音を立てて爆発し、水（H₂O）を生成します。

③ 酸化銅を炭素で還元

2CuO + C → 2Cu + CO₂
（酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素）

還元は、酸素と結びつく酸化の逆の反応で、酸化物から酸素を取る化学反応のことを指します。

酸化銅（CuO）の酸素（O）を炭素（C）が奪うような形で、銅（Cu）とCO₂（二酸化炭素）が生成されます。

④ 炭酸水素ナトリウムの分解

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
(炭酸水素ナトリウム → 炭酸ナトリウム + 二酸化炭素 + 水)

分解は、1種類の物質が複数の物質に分かれることを意味します。

炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）を加熱すると、炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）と二酸化炭素（CO₂）と水（H₂O）に分解されます。

炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）は重曹ともいわれ、ケーキなどを膨らませるために使うベーキングパウダーにもメインで入っている物質です。

ベーキングパウダーをケーキに入れると、焼くタイミングで加熱されて気体の二酸化炭素が発生するので、ケーキが膨らむというわけです。

まとめ

この記事では、化学反応式について解説しました。

化学反応というと難解なイメージがあるかもしれませんが、10円玉やベーキングパウダーの例をご紹介したように、実は私たちの身近に存在するものです。

身近な疑問は実は化学反応で説明できることもあり、化学反応式に表わしてみるとすっと頭に入ってきますよ。

この記事を参考に化学反応式を理解して、ぜひとも身の回りの不思議なことを解き明かしてワクワクしてくださいね！

 

[to_colab subject=数学・理科分野]