理科ラボ

実験道具 / 中学2年 化学

化学反応式の係数あわせ

反応の前と後で原子の数が同じになるように係数を決めて、化学反応式を完成させよう。粒子のモデルで、原子の数が目で数えられます。

使い方

3ステップ
  1. 反応を選ぶ左のメニューで「中学モード」などを選び、右のメニューで反応を選びます。
  2. 係数を変える化学式の下の ▲▼ で係数(化学式の前につける数)を変えます。粒子のモデルも同じ数だけ増えます。
  3. 原子の数をくらべるいちばん下に、原子ごとに「反応前 → 反応後」の数が出ます。全部が緑になれば、原子の数がそろっています。

全5ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。

化学反応式&電離マスター

やってみよう

ミッションに挑戦

上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、その反応が係数1のまま出ます。係数は自分で決めよう。

ミッション 1

水の電気分解

水を電気分解したときの化学反応式を完成させる。

  1. 「水 → 酸素 + 水素」の反応です。いちばん下の原子の数を見ると、O が合っていません。
  2. 水(H₂O)の係数を増やすと、何が変わる?
  3. H と O の両方が緑になるまで、係数を調整しよう。

見るところいちばん下の、H と O の「反応前 → 反応後」の数。

やってみたら開こう:わかること

2H₂O → O₂ + 2H₂。化学変化の前後で、原子の種類と数は変わらない(原子は組み合わせが変わるだけ)。だから係数で数をそろえる。

ミッション 2

酸化銅の還元

酸化銅を炭素で還元する化学反応式を完成させる。

  1. 「酸化銅 + 炭素 → 二酸化炭素 + 銅」の反応です。
  2. O の数をそろえるには、どの係数を変える?
  3. Cu も合わせて、全部を緑にしよう。

見るところ酸素原子(O)が、どの物質からどの物質へ移ったか。

やってみたら開こう:わかること

2CuO + C → CO₂ + 2Cu。酸化銅は酸素をうばわれて銅になり(還元)、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素になる(酸化)。

ミッション 3

炭酸水素ナトリウムの熱分解

炭酸水素ナトリウムを加熱したときの化学反応式を完成させる。

  1. 「炭酸水素ナトリウム → 水 + 二酸化炭素 + 炭酸ナトリウム」の反応です。
  2. Na の数に注目して、どの係数を変えればよいか考えよう。
  3. 全部を緑にしよう。

見るところNa・H・C・O の数がすべてそろったときの係数。

やってみたら開こう:わかること

2NaHCO₃ → H₂O + CO₂ + Na₂CO₃。1種類の物質が2種類以上の物質に分かれる化学変化を分解という。

ミッション 4

いちばん簡単な係数にしよう

原子の数はそろっているけれど、係数が大きすぎる反応式を直す。

  1. 「酸化銀 → 酸素 + 銀」の係数が 4・2・8 になっています。原子の数はそろっているかな?
  2. 係数をできるだけ小さい整数にしても、原子の数がそろうようにしよう。

見るところすべての係数を同じ数で割ったときの、原子の数。

やってみたら開こう:わかること

2Ag₂O → O₂ + 4Ag。化学反応式の係数は、いちばん簡単な整数の比で書く(4・2・8 は 2・1・4 の2倍)。

ミッション 5

電離の式(イオン)

塩化銅が水にとけて電離するようすを、イオンの式で表す。

  1. 電離モードで「塩化銅 → 銅イオン + 塩化物イオン」が出ています。
  2. Cl の数をそろえよう。
  3. そろったら、+の電気と-の電気の数もくらべてみよう。

見るところCl の数と、陽イオン・陰イオンの電気の合計。

やってみたら開こう:わかること

CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻。電解質は水にとけると陽イオンと陰イオンに分かれる(電離)。+と-の電気の量は等しく、全体では電気を帯びていない。

この道具でわかること

わかること
質量保存のわけ化学変化の前後で、原子の種類と数は変わらない(組み合わせが変わるだけ)
係数原子の数をそろえるために化学式の前につける数。いちばん簡単な整数の比にする
電離電解質は水にとけると陽イオンと陰イオンに分かれる。+と-の電気の量は等しい

応用モードには、高校で学ぶ反応もふくまれています。

この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。