原子・分子・イオンと化学反応式
原子・分子・イオンと化学反応式：入試での焦点
奈良県公立高校入試では、原子の構造、原子番号と質量数、分子・イオンの表し方、化学式、イオンの価数、化学反応式の係数、質量保存、中和と沈殿、電気分解が問われる。モデル図と式を対応させて考える。
押さえる規則
- 原子は陽子・中性子・電子からなる。陽子数＝原子番号、陽子数＋中性子数＝質量数。電子はマイナス。
- 分子は原子が結びついた粒子。イオンは電荷をもつ粒子で、Na⁺、Cl⁻、NH₄⁺、SO₄²⁻、OH⁻、NO₃⁻、CO₃²⁻などの価数を覚える。
- イオン化合物は電荷の合計が0になるように化学式を書く。Na⁺とSO₄²⁻ならNa₂SO₄。
- 化学反応式は原子の種類と数を左右でそろえる。係数は最も簡単な整数比にする。
- 質量保存の法則により、反応前後の物質の総質量は変わらない。気体が出入りするときは密閉容器で確かめる。
- 電気分解では陰極に陽イオン、陽極に陰イオンが移動する。水の電気分解は水素:酸素＝2:1。
- 原子は記号で表し、分子は化学式で表す。組成式はイオンの比を表す。
例題
マグネシウムと酸素の反応を式にする。Mg＋O₂→MgOは酸素の数が合わない。2Mg＋O₂→2MgOとすると、Mg 2個、O 2個で左右が一致。原子量をMg=24、O=16とすると、2Mg=48、O₂=32、2MgO=80で、質量比は3:2:5。反応前の48+32=80が反応後の80に等しく、質量保存も確認できる。
失点しやすい罠
化学式をイオンの価数と無関係に書く、係数を原子数ではなく分子数で合わせる、水の電気分解の気体比を逆にする、沈殿を「溶けない物質」ではなく「気体」と混同する、が失点源。