中学理科 / 化学分野 Unit 05

化学変化

鉄が錆びる・紙が燃える——これらは「別の物質が生まれる」化学変化。
化学反応式の書き方と、酸化・還元の基本を学ぼう。

⚗️ 化学反応式💥 分解・化合🔥 酸化・還元
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化学変化とは

物質が別の種類の物質に変わる変化を化学変化(化学反応)という。 状態変化(物理変化)とは違い、もとの物質には戻せない。

⚗️ 物理変化 vs 化学変化

種類特徴
物理変化物質の種類は変わらない氷が溶ける・砂糖が溶ける
化学変化別の物質が生じる鉄が錆びる・燃焼・電気分解
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化学反応式のつくり方

化学変化は化学反応式で表す。左辺(反応前)→ 右辺(反応後)と書き、両辺の原子の数を合わせる。

例:水の電気分解 2H₂O → 2H₂ + O₂ 左辺:H 4個・O 2個 右辺:H 4個・O 2個 → 原子の数が一致
2H₂O → 2H₂ + O₂(粒子モデル) 反応前(2H₂O) O H H O H H 電気分解 反応後(2H₂ + O₂) H H H H H₂ H₂ + O O O₂

図1:水の電気分解。H と O の原子の数が左右で変わらないことを確認。

📝 化学反応式を書く手順

  1. 反応前の物質を左辺、反応後を右辺に書く
  2. 「→」でつなぐ(複数の物質は「+」でつなぐ)
  3. 両辺の各元素の原子の数が等しくなるよう係数を調整する
  4. 係数が1のときは省略する(例:1H₂O → H₂O)
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酸化と還元

物質が酸素と結びつく変化を酸化、逆に酸素を失う変化を還元という。 酸化と還元は必ず同時に起こる。

🔥 酸化の例(スチールウールの燃焼)

化学反応式 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ 鉄(Fe)が酸素(O₂)と結びついて酸化鉄(Fe₃O₄)になる

⚗️ 還元の例(酸化銅の還元)

化学反応式 2CuO + C → 2Cu + CO₂ CuO(酸化銅)が酸素を失い Cu(銅)に戻る→還元。C(炭素)は酸素を受け取り酸化される。

✅ この単元のまとめ

  • 化学変化:別の物質が生じる変化(物理変化とは異なる)
  • 化学反応式:左辺→右辺で書き、両辺の原子数を係数で揃える
  • 分解:1種類の物質が2種類以上に分かれる(例:2H₂O→2H₂+O₂)
  • 化合:2種類以上の物質が結びついて1種類になる(例:2Fe+O₂→2FeO)
  • 酸化:物質が酸素と結びつく変化
  • 還元:物質が酸素を失う変化(酸化と還元は同時に起こる)

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