【プロ講師解説】 化学反応式(係数・作り方・書き方・計算問題の解き方など) で化学反応式の基本的な係数決定法を説明したが、複雑な化学反応式の係数を決定する場合、その方法では時間がかかり過ぎることがある。そこで、このページでは『未定係数法(化学反応式の係数を決定する"裏技"的方法)』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
未定係数法のやり方
ここでは、以下の化学反応式を使って未定係数法のやり方について説明していこう。
未定係数法は次の4STEPを使って行う。
STEP1
それぞれの係数をアルファベットで書く
STEP2
左右で各原子の数が等しくなることを利用し、方程式を立てる
STEP3
1つの物質の係数を1と決め、代入する
STEP4
方程式を解き、係数を求める
P o int! それぞれの係数をアルファベットで書く。
まず、反応式に出てくる物質の係数をすべてアルファベットで書く。
左右で各原子の数が等しくなることを利用し、方程式を立てる。
化学反応式の基本ルール である 「反応の前後で、原子の数は変わらない」 を使って、係数がアルファベットのまま各原子の数を比べると、方程式ができる。
まず炭素について。
炭素原子は左側にa×6コ、右側にc×1コある。反応の前後で原子の数は変わらないため、
\[
6a=c・・・①
\]
同様に、酸素について、
6a+2b=2c+d・・・②
水素について、
12a=2d・・・③
が成り立つ。
複数のアルファベットのうち、好きなアルファベットを「1」とおく。
今回はaを1とおくと…
①6=c\\
②6+2b=2c+d\\
③12=2d
方程式を解き、係数を求める。
STEP3で得た方程式を解くと、
b=6\\
c=6\\
d=6
となる。
これらを当てはめて完成。
ちなみにアルファベットが分数で出てしまったら、分母が消えるようにすべての係数に同じ数をかけよう! 「化学反応式」の“係数”のつけ方 ⇒ 簡単！ | 中２生の「理科」のコツ. 関連:計算ドリル、作りました。 化学のグルメオリジナル計算問題集 「理論化学ドリルシリーズ」 を作成しました! モル計算や濃度計算、反応速度計算など入試頻出の計算問題を一通りマスターできるシリーズとなっています。詳細は 【公式】理論化学ドリルシリーズ にて! 著者プロフィール ・化学のグルメ運営代表 ・高校化学講師 ・薬剤師 ・デザイナー/イラストレーター 数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など) 2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営 公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆 著者紹介詳細
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化学反応式 係数 問題 Mol
さあ、中2生の皆さん、
次のテストは期待できますね。
定期テストは、 「学校ワーク」 から
たくさん出るものです。
スラスラできるように
繰り返し練習しておきましょう。
すごく上げることができますよ。
化学反応式 係数 問題プリント 高校
1つの文字を1とする(登場回数が多いもの)
このうち一番登場人物が多いのは、bですので、 bを1 とします。①、②、③、④にb=1を代入していきます。
すると d =1/2 と言う事がわかります。(計算過程は画像)
これより、
a=3/8
b=1
c=3/8
d=1/2
e=1/4
4. 文字の答えを元の式に代入し分数を排除する
これを手順①で作った式へ代入していきます。すると、
3/8Cu+HNO 3 →3/8Cu(NO 3) 2 +1/2H 2 O+1/4NO
となります。両辺の分数を消すために8を掛けます。
3Cu+8HNO 3 →3Cu(NO 3) 2 +4H 2 O+2NO
となります
【実践演習】ヨードホルム反応の化学反応式の係数の空欄を未定係数法で埋めよう
画像の模型はヨードホルムです。
例題 CH 3 CHO+(a)I 2 +(b)NaOH→HCOONa+CHI 3 +(c)NaI+(d)H 2 O
の化学反応式の空欄(A)~(D)を埋めよ
このような空欄補充の問題なんかで未定係数法を使うことができます。ちなみに、アセトアルデヒドがギ酸ナトリウムとヨードホルムに1対1対応するのはヨードホルム反応を理解していればすぐわかります。
CH 3 CHO+(a)I 2 +(b)NaOH→HCOONa+CHI 3 +(c)NaI+(d)H 2 O
このままにしておきます。
1. 化学反応式 係数 問題 中2. Hに付いての関係式 4+b=2+2d・・・①
2. Oに付いての関係式 1+b=2+d・・・②
に付いての関係式 b=1+c・・・③
4. Iに付いての関係式 2a=3+c・・・④
Cに付いては1~dの係数に絡んでいないので省略しました。
これらを解くとa=3, b=4, c=3, d=3となる。
このようになります。
未定係数法の解法手順まとめ
すご〜く使える訳ではないけど、時々使うことができるのがこの未定係数法です。知っておいて損はないでしょう。
ただし、本記事の趣旨とは違いますが、今回出した例題の2つとも未定係数法に頼らずとも自分の力で書き出せるようにしておくことの方が大事です。
化学反応式 係数 問題 中2
化学反応式について質問させていただきます。
係数の決まらない化学反応式において分からない点があるので解説を軽く添えて教えていただけると嬉しいです。
例題として挙げさせていただきます。見づらくて申し訳ありません。
aC4H8+bO2→cCO2+dH2O
この場合最も原子量多いC4H8を1としてa=1で
これに沿ってあわせていくとc=4, d=4まではわかるのですが、
このあとb=6になる理由がよく分かりません・・・
詳しい方はどうぞよろしくお願いします。 カテゴリ 学問・教育 自然科学 化学 共感・応援の気持ちを伝えよう! 回答数 2
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ありがとう数 2
どうも、受験化学コーチわたなべです。
受験化学の入試問題で化学反応式を書くというものがありますよね。
普通は、酸塩基、弱酸遊離、酸化還元、のような知識を使って化学反応式を作っていきます。ただ、時としてこれらの知識を持ってしても作れないこともなきにしもあらずです。
基本的にそんな問題は出ないんだけど、例えるならヨードホルム反応とかフェーリング反応とか化学反応式までちゃんと勉強してこなかった時とかです。
こういう複雑な化学反応式を作る最後の手段が本記事で解説する未定係数法です。別に難しいノウハウではないのですが、きっちり理解しておきましょう。
受験化学コーチわたなべ
未定係数法で化学反応式を作るための手順
未定係数法で化学反応式を作る手順
化学反応に登場する物質の係数を文字式で置く
左辺と右辺で元素ごとに関係式を作る
1つの文字を1とする(登場回数が多いもの)
文字の答えを元の式に代入し分数を排除する
この手順で未定係数法で化学反応式を作ります。これはいちいち手順を説明するより具体的に手順を見てもらったほうが絶対に早いので、実際にやってみましょう。
例題
aCu+bHNO 3 →cCu(NO 3) 2 +dH 2 O+eNOの化学反応式を完成させよ。
この問題できっちり未定係数法のやり方を学んでいきましょう。
1. 化学実験法問題集：リハビリ解説3. 化学反応に登場する物質の係数を文字式で置く
今回の例題の場合はすでに完成しています。
aCu+bHNO 3 →cCu(NO 3) 2 +dH 2 O+eNO
この状態にしましょう! 2. 左辺と右辺で元素ごとに関係式を作る
そして、次に元素ごとに着目します。左辺と右辺で原子の数は変わりません。この原理原則を使って1つずつ関係式を作っていきます。
元素ごとにというのがどういうことを示すのかを学んでみてください。
Cuに着目
すると、まず左辺のCuの係数はaです。そして化学反応式で左辺と右辺の数は同じであるので、右辺のCuの数cですので、
a=c となります。
Hに着目
左辺のHの係数は、左辺b、右辺のHの係数はdH 2 Oだから2dです。よって、
b=2d となります。
Nに着目
HNO 3 のNですので、左辺のNの数はb個、右辺はCu(NO 3) 2 とNOなので、2c+e個です。よって
b=2c+e
Oに着目
HNO 3 のOですので、左辺のOの数は3b個、右辺のH 2 OとNOのOです。
3b=6c+d+e
これらの式をまとめると
a=c・・・①
b=2d・・・②
b=2c+e・・・③
3b=d+e・・・④
となります。
3.
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