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【熱分解反応】入試頻出3パターンの反応式の作り方などを解説
目次
はじめに
【プロ講師解説】このページでは『【熱分解反応】入試頻出3パターンの反応式の作り方などを解説』について解説しています。
熱分解反応とは
- ある種の炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物は加熱すると二酸化炭素CO2や水H2Oを発生しながら分解する。
- 加熱によってCO2やH2Oが外へ逃げた結果反応が進行するため、これらの反応は熱分解反応とよばれる。
熱分解反応のパターン
- 代表的な熱分解反応は主に3パターンである。
●熱分解反応のパターン
- 炭酸塩の熱分解
炭酸塩 → CO2 + 酸化物 - 炭酸水素塩の熱分解
炭酸水素塩 → H2O + CO2 + 炭酸塩 - 水酸化物の熱分解
水酸化物 → H2O + 酸化物
❶ 炭酸塩の熱分解
- 炭酸塩は加熱するとCO2と酸化物になる。
\[ \mathrm{CaCO_{3} → CaO + CO_{2}} \]
- この例では、炭酸塩の1種である炭酸カルシウムCaCO3がCO2と酸化物である酸化カルシウムCaOになっている。
- ここで、パターン①の反応式のつくり方を確認する。
反応式の作り方
- 熱分解反応のパターン①の反応式は次の手順で作成する。
●STEP1
炭酸塩の化学式を確認する
●STEP2
炭酸塩を熱分解するとCO2と酸化物になることを考慮して右辺にそれらを書く
●STEP3
各物質の係数を調節する
- 具体例として「炭酸カルシウムCaCO3の熱分解反応」を用いて解説する。
STEP
炭酸塩の化学式を確認する
まず、炭酸塩の化学式を確認する。
\[ \mathrm{CaCO_{3}} \]
STEP
炭酸塩を熱分解するとCO2と酸化物になることを考慮して右辺にそれらを書く
次に、炭酸塩を熱分解するとCO2と酸化物になることを考慮して右辺にそれらを書く。
\[\mathrm{ CaCO_{3} → CaO + CO_{2} }\]
ここで左右の各原子の数が揃っていなければ、STEP3に進む。この例ではすでに揃っているのでこれで完成である。
❷ 炭酸水素塩の熱分解
- 炭酸水素塩は加熱するとH2O + CO2 + 炭酸塩になる。
\[ \mathrm{2NaHCO_{3} → H_{2}O + CO_{2} + Na_{2}CO_{3}} \]
- この例では、炭酸水素塩の１つである炭酸水素ナトリウムNaHCO3がH2OとCO2、炭酸塩である炭酸ナトリウムNa2CO3になっている。
- ここで、パターン②の反応式のつくり方を確認する。
反応式の作り方
- 熱分解反応のパターン②の反応式は次の手順で作成する。
●STEP1
炭酸水素塩の化学式を確認する
●STEP2
炭酸水素塩を熱分解するとH2O+CO2+炭酸塩になることを考慮して右辺にそれらを書く
●STEP3
各物質の係数を調節する
- 具体例として「炭酸水素ナトリウムNaHCO3の熱分解反応」を用いて解説する。
STEP
炭酸塩の化学式を確認する
まず、炭酸水素塩の化学式を確認する。
\[ \mathrm{NaHCO_{3}} \]
STEP
炭酸水素塩を熱分解するとH2O+CO2+炭酸塩になることを考慮して右辺にそれらを書く
次に、炭酸水素塩を熱分解するとH2O+CO2+炭酸塩になることを考慮して右辺にそれらを書く。
\[ \mathrm{2NaHCO_{3} → H_{2}O + CO_{2} + Na_{2}CO_{3}} \]
STEP
各物質の係数を調節する
最後に、反応式の左右で各原子の数が揃うように、係数を調節する。
\[ \mathrm{2NaHCO_{3} → H_{2}O + CO_{2} + Na_{2}CO_{3}} \]
今回はNaHCO3の係数を2にすればOK。
❸ 水酸化物の熱分解
- 水酸化物を加熱するとH2Oと酸化物になる。
\[ \mathrm{2Al(OH)_{3} → 3H_{2}O + Al_{2}O_{3}} \]
- この例では、水酸化物の１つである水酸化アルミニウムAl(OH)3が、水H2Oと酸化物である酸化アルミニウムAl2O3になっている。
- ここで、パターン③の反応式のつくり方を確認する。
反応式の作り方
- 熱分解反応のパターン③の反応式は次の手順で作成する。
●STEP1
水酸化物の化学式を確認する
●STEP2
水酸化物を熱分解するとH2Oと酸化物になることを考慮して右辺にそれらを書く
●STEP3
各物質の係数を調節する
- 具体例として「水酸化アルミニウムAl(OH)3の熱分解反応」を用いて解説する。
STEP
水酸化物の化学式を確認する
まず、水酸化物の化学式を確認する。
\[ \mathrm{Al(OH)_{3}} \]
STEP
水酸化物を熱分解するとH2Oと酸化物になることを考慮して右辺にそれらを書く
次に、水酸化物を熱分解するとH2Oと酸化物になることを考慮して右辺にそれらを書く。
\[ \mathrm{Al(OH)_{3} → H_{2}O + Al_{2}O_{3}} \]
STEP
各物質の係数を調節する
最後に、反応式の左右で各原子の数が揃うように、係数を調節する。
\[ \mathrm{2Al(OH)_{3} → 3H_{2}O + Al_{2}O_{3}} \]
今回はAl(OH)3の係数を2、H2Oの係数を3にすればOK。
演習問題
化学のグルメでは、高校化学・化学基礎の一問一答問題を公開しています。問題一覧は【スマホで出来る】一問一答（高校化学・化学基礎）でご覧下さい。
問1
ある種の炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物は加熱すると二酸化炭素CO2や水H2Oを発生しながら分解する。加熱によってCO2やH2Oが外へ逃げた結果反応が進行するため、これらの反応は【１】とよばれる。
解答/解説：タップで表示
解答：【１】熱分解反応
ある種の炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物は加熱すると二酸化炭素CO2や水H2Oを発生しながら分解する。
加熱によってCO2やH2Oが外へ逃げた結果反応が進行するため、これらの反応は熱分解反応とよばれる。
問2
炭酸塩を熱分解するとCO2と【１】になる。
解答/解説：タップで表示
解答：【１】酸化物
炭酸塩は加熱するとCO2と酸化物になる。
\[ \mathrm{CaCO_{3} → CaO + CO_{2}} \]
問3
炭酸水素塩は加熱するとH2OとCO2と【１】になる。
解答/解説：タップで表示
解答：【１】炭酸塩
炭酸水素塩は加熱するとH2OとCO2と炭酸塩になる。
\[ \mathrm{2NaHCO_{3} → H_{2}O + CO_{2} + Na_{2}CO_{3}} \]
問4
水酸化物を加熱するとH2Oと【１】になる。
解答/解説：タップで表示
解答：【１】酸化物
水酸化物を加熱するとH2Oと酸化物になる。
\[ \mathrm{2Al(OH)_{3} → 3H_{2}O + Al_{2}O_{3}} \]
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