化学：反応式と量的関係を軸に
化学分野は、原子・分子・イオン、化学変化と質量保存、酸化と還元、中和、溶解度と物質の分離が中心です。化学反応式を自分で書き、係数から量的関係を導く問題が毎年出ます。名称の暗記より、モデルで考えることが問われます。
化学変化の表し方
- 化学反応式は左辺に反応物、右辺に生成物。係数で原子の数をそろえる。例: 2H2+O2→2H2O。
- 質量保存の法則: 密閉容器内では反応前後の全体の質量は変わらない。気体が外へ出れば質量は減る。
- 酸化は物質が酸素と結びつくこと、還元は酸化物から酸素を奪うこと。両者は同時に起こる。
- 中和: 酸のH⁺と塩基のOH⁻が結びついて水になる。塩酸+水酸化ナトリウム→塩化ナトリウム+水。
溶解度と分離
- 溶解度曲線は物質ごとに溶け方を示す。再結晶は温度による溶解度差を利用する。
- 蒸留は沸点の差、ろ過は溶けなさの差、クロマトグラフィーは吸着の差を利用する。
計算例（中和）
塩酸20cm³を中和するのに水酸化ナトリウム水溶液15cm³が必要でした。同じ濃度の塩酸30cm³なら、15×(30÷20)=22.5cm³必要です。中和はH⁺とOH⁻の数が等しくなったときに起こるので、濃度が同じなら体積比がそのままイオンの数の比になります。
失点しやすいところ
- 化学反応式の係数を忘れる。下付き数字と係数を混同する。
- 発生した気体の質量を加え忘れて質量保存の問題を誤る。
- 溶解度曲線で「水100gに溶ける量」と「水溶液全体の質量」を取り違える。
- 中和でどちらが余るかを、体積比だけで判断する。