化学の学生は通常、化学反応の生成物を予測するのに苦労します。ただし、練習すれば、このプロセスは次第に簡単になります。
通常、反応の種類を特定する最初のステップが最も困難です。生徒が遭遇する主な反応タイプは、置換、酸塩基、燃焼です。明らかな兆候が知られている場合、それらは簡単に識別されます。置換反応には、ナトリウム (Na?) が陽イオンで硫酸塩 (SO?²?) が陰イオンである硫酸ナトリウムなど、陽イオンと陰イオンを含む 2 つのイオン化合物が関与します。イオン化合物は常に、金属と非金属または多原子 (複数原子) の陰イオンで構成されます。分解反応では、単一の化合物が 2 つ以上の化合物に分解されます。酸塩基反応には、酸が含まれている必要があります (HCl など、「H」で始まる化学式で識別されます)。燃焼反応には、酸素 (O?) と反応する水素または炭化水素 (CH? など) が含まれます。
変位反応
<オール>反応に関与する化合物の陽イオンと陰イオン、およびそれらの電荷を特定します。必要に応じて、ペンシルバニア州立大学の Web サイト (「参考文献」を参照) で入手できる表など、陽イオンと陰イオンの表を参照してください。たとえば、塩化ナトリウム (NaCl) は、ナトリウム イオン (Na?) と塩化物イオン (Cl?) で構成されています。
反応の生成物を決定する 2 つの反応物の陰イオンを交換します。置換反応は、次の一般的な形式を取ります:
AB + CD ? AD + CB
したがって、塩化ナトリウム (NaCl) と硝酸銀 (AgNO?) の間の反応の場合:
NaCl + AgNO? ?ナノ？ + AgCl
製品が可溶性かどうかを判断します。これには、サザン メソジスト大学 (「参考文献」を参照) のリストなど、「溶解性ルール」のリストを参照する必要がある場合があります。ステップ 2 の例では、NaNO?可溶性であるため、溶液中に残りますが、AgCl は不溶性であり、沈殿物を形成します.
必要に応じて反応物と生成物の前に係数を追加して、反応のバランスが取れていることを確認し、各タイプの原子が反応矢印の両側に同じ数で存在するようにします。ステップ 2 の例では、式の左側には 1 Na、1 Cl、1 Ag、1 N、および 3 O が含まれています。右側には 1 Na、1 Cl、1 Ag、1 N、および 3 O が含まれています。したがって、反応はバランスが取れています。
酸塩基反応
<オール>酸性化合物 (式に H? を含む) と塩基性化合物 (通常は水酸化物、OH?) を特定します。
一般的な反応に従って製品を決定します:
酸＋塩基？塩+水
たとえば、塩酸 (HCl) と水酸化ナトリウム (NaOH) を反応させると、塩化ナトリウムと水が生成されます。
HCl + NaOH ? NaCl + H?O
溶解度ルールを参照して、塩が溶解するか不溶性かを判断してください。
反応のバランスをとる。この場合、ステップ 2 からの反応はすでにバランスが取れています。
燃焼反応
<オール>燃料 (炭素および/または水素の供給源) と酸化剤 (酸素の供給源) を決定します (「参考文献」を参照)。燃焼が空気中で行われる場合、酸化剤は分子状酸素 (O?) であると想定されます。亜酸化窒素 (N?O) などの他の酸化剤も使用できますが、これには特別な反応条件が必要です。
この一般的な反応を想定して製品を予測します:
燃料＋酸化剤？ CO? + H?O
たとえば、プロパン (C?H?) は O? と結合します。燃焼中:
C?H? +お？ ? CO? + H?O
反応のバランスをとる。ステップ 2 の例:
C?H? + 5 オー? ? 3 CO? + 4 H?O
必要なもの
- 陽イオンと陰イオンの表 (参考文献を参照)
- 溶解度の規則 (参考文献を参照)
