高校化学で意外と多いのが、「化学反応式を暗記できない」というお悩み。
そこで今回は、化学反応式の覚え方のコツなどを詳しくご紹介していきたいと思います。
高校化学では覚えなければ行けない化学反応式の量もかなり増えるので、ただ暗記していくだけでは非常に大変です。
覚え方のコツをつかみ、効率よく覚えていくようにしましょう。
そもそも化学反応式とは？
まずは基本事項のおさらいです。
化学反応式とはなんだったか、化学式との違いは何なのか、しっかりと確認しておきましょう。
化学反応式は化学反応を化学式で表したもの
化学式はH2Oのように、化学物質がどのような元素で構成されているのかを表した式のことです。
このように化学式で表される物質は、何らかの「化学反応」によって別の性質を持つ物質に変化することがあります。
このとき変化する前の物質を「反応物」、変化した後の物質を「生成物」と言いますが、この反応物と生成物を用いて化学反応を表したものを化学反応式と言うのです。
例えば、
・2H2+O2→2H2O
のように、反応物と生成物を”→”で結ぶのが化学反応式の基本的な書き方になっています。
左右の物質の量が同じであることにも注意
また化学反応式の重要な特性として、左右で物質の量が変わらないようにしなければならないということにも注意しましょう。
例えば、
・CH4+2O2→CO2+2H2O
という化学反応式では、左側では2O2で酸素が4つ、右側ではCO2で2つと2H2Oで2つの合計4つの酸素が含まれています。
このように、化学反応式は全ての元素において左右の量が等しくなるように係数を付けなければいけないのです。
この特性は化学反応式を覚えるときにも多用するので、しっかりと確認してきましょう。
化学反応式の覚え方のコツは？
化学反応式とは何なのかはわかりましたが、高校化学では膨大な量の化学反応式が登場するため覚えるのが非常に大変です。
もちろん丸暗記してしまっても良いですが、いくつか覚え方のコツを押さえておくとラクに覚えることができます。
コツ①まずは基礎部分を理解する
高校化学は法則などを使って導出できる問題も多いため「化学は暗記ではない」と言われることもありますが、基礎の知識に限っては暗記していなければどうにもなりません。
特に化学反応式において左右の化学式が何の物質を表しているのか、起こっている化学反応はどのようなものか、といった情報は暗記のヒントになります。
ただ文字として覚えるのでは無く、その間でどのような反応が起こっているのかなどと関連付けることで記憶に定着しやすくなるのです。
覚えるべき内容としては、元素周期表で最初に出てくる最も基本的な20種類の原子の暗記や、陽イオン・陰イオンなどの理解、イオン式の暗記が大切です。
化学式にも種類があるので、分子式、組成式、電子式、構造式などがそれぞれ何を表しているかについても把握しておきましょう。
コツ②「作れる反応式」と「暗記する反応式」を分ける
化学反応式は大きく分けると、基本的な反応式を組み合わせや法則から「作れる」ものと、最初から丸ごと暗記してしまった方が早い反応式の2種類に分けられます。
例えば、酸と塩基の反応や酸化還元反応などは他の式の組み合わせなどで導出できる場合が多いため、そのまま暗記してしまうのは効率が悪くなってしまいます。
このようなタイプは「作れる反応式」として、基本的な事項だけを暗記し、後はそれをもとに自分で作り出せるようにしておきましょう。
逆に、錯イオン生成反応のような反応では反応しやすい元素が決まっていることが多く、それらは種類も限られているため丸暗記してしまった方が早いです。
もちろん反応自体の理解は大切ですが、暗記するべきところは割り切って暗記し、組み合わせで作れる部分に関しては組み合わせで作る、というのが化学反応式の基本的な覚え方となります。
コツ③化学反応式の作り方を覚える
化学反応式は丸暗記するだけでなく、作れるものは作ってしまうことも大切だとご紹介しました。
そのため、化学反応式を覚える時は一緒に化学反応式の作り方を覚えるようにしましょう。
ただ、一口に化学反応式の作り方と言っても色々あります。
例えば、半反応式を足し合わせることで目的の化学反応式を得る方法や、反応物と生成物を暗記しておいて係数を合わせる方法などがあります。
係数の合わせ方は未定係数法など論理的に導出する方法があるので、そのような方法をしっかりと押さえておきましょう。
また、酸化還元反応の半反応式なども決められたステップを踏めば作れるようになっているので、それぞれの目的に合わせて反応式の作り方も逐一覚えていきましょう。
具体的な化学反応式の覚え方のポイント
化学反応式を覚える際のコツや全体の流れがわかったところで、実際にどのような場合に丸暗記するのか、逆にどのような場合に導出するのかなど、ケース別の覚え方のポイントをご紹介します。
ただし簡単に覚えるためには化学反応自体の理解が必要ですので、それぞれの反応の内容を確認しながら覚えていきましょう。
ポイント①酸や塩基の反応式は自分で作れる
酸や塩基に関連する化学反応式のほとんどは、基礎さえわかっていれば自分で作ることができます。
酸・塩基の反応で有名なものに中和反応がありますが、これは酸や塩基の特性やイオンの結びつきについて理解していれば反応式を作ることができます。
他の酸・塩基の反応では弱酸遊離反応・弱塩基遊離反応などもありますね。
これらも原理さえわかっていれば電離式を用いて比較的簡単に導出することができます。
このように、酸・塩基の反応のほとんどは基本原理などを理解していれば作れてしまいますが、一部例外もあります。
濃硫酸の反応などはそのまま暗記するしか無いのですが、例外はそこまで数が多くないので頑張って覚えてしまいましょう。
ポイント②酸化還元反応は半反応式から導出可能
酸化還元反応は出てくる物質の数も多く長い化学反応式も多いのですが、これも全く暗記する必要はありません。
この酸化還元反応は酸化剤・還元剤の半反応式を足し合わせると作ることができるのですが、半反応式自体も作ることができてしまいます。
そのため、
①酸化剤と還元剤の半反応式を作る
②それらを足し合わせて、足りない部分や余計な部分を整える
というステップで反応式を導けるので、まずはこの方法を勉強するようにしましょう。
ポイント③沈殿生成反応・錯イオン生成反応は暗記
逆に、沈殿生成反応や錯イオン生成反応などは暗記が大切です。
例えば沈殿生成反応ですが、これは陽イオンと陰イオンから沈殿物が生成されるという反応です。
この沈殿物が生成される陽イオンと陰イオンのペアは決まっているため、それを丸暗記してしまうしかありません。
錯イオン生成反応も同様です。
錯イオンを生成できる相性の良いペアは決まっているため、これもそのまま丸暗記してしまいましょう。
化学反応式の覚え方まとめ
化学反応式は決して丸暗記する必要は無く、今まで勉強した知識や原理などを使って作ることができます。
今回ご紹介した覚え方以外にも反応によって法則性があったりするので、その点に注意しながら覚えていくと良いでしょう。
また、そもそも反応の原理と覚え方が密接に関わっていることも多いため、普段の化学の勉強中に原理と一緒に覚えるようにするのも良いかもしれません。
いかがでしたでしょうか。化学反応式は丸暗記しようとすると大変なので、ぜひ今回ご紹介したコツやポイントを使って効率的に勉強してみてください。
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