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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

化学反応式の係数をあわせる
mixiの授業の工夫に次のような質問がありました。

ものすごく基本的な質問かもしれませんが教えてください。
現在、個人塾でアルバイトをしています。

わたし自身が、文系人間であるため、理科の授業では四苦八苦しております。
どうぞよろしくお願いします。
酸化と還元について中三生から質問がありました。

酸化銅の還元において
酸化銅を炭素と反応させると
酸化銅+炭素→銅+二酸化炭素
となり
化学反応式で表すと
2CuO+C→2Cu+CO2(←小さい2)

となります

水素と反応させた場合は
CuO+H2(←小さい2)→Cu+H2O(←小さい2)
となります。

生徒からの質問は、なぜ同じ酸化銅なのに炭素と反応させるときは2CuOで、水素と反応させるときはCuOなのかという内容です。

化学反応式は右と左の分子の数を合わせるからだよ
あとは、炭素と反応させたときは2CuOで水素のときはCuOだから覚えて!としか教えられませんでした。
わたし自身も不思議でしょうがありません

なぜなのでしょうか?
よろしくお願いします。


 それに対して,次のコメントをしました。

 まず,確認しなければいけないのは,分子の数をあわせるのではなく,原子の数をあわせるということです。

 このような質問を受けた場合,ぼくは次のようにします。

 まずは,化学反応では,原子は増えたり減ったりしないということを確認します。

 そして,係数のつかないままで表します。そして,図を描いたらいいですね。図1

 CuO+C→Cu+CO2
hannousiki1.jpeg


  そして,→の右と左の原子の数を数えます。
 Cu原子は右にいくつある?
・・・・1つ
 左には?
・・・・1つ
 よし,Cuはこれでいいね。
 それでは,C原子は右にいくつ?
・・・・1つ
 左に ・・・1つ
 Cもこれでよし。ではOは?
 ・・・左に1つ。右に2つ。
 これではいけないね。左のCuOを2つにします。
 すると,

 2CuO+C→Cu+CO2
hannousiki2.jpeg


(前のように原子の数を確認。今度はCuの数が異なるので,Cu原子を2個に増やします。

 2CuO+C→2Cu+CO2
hannousiki3.jpeg


 これで左右の原子の数が一致しました。これで出来上がりです。

水素と反応させた場合は
CuO+H2→Cu+H2O
hannousiki4.jpeg

図のようになり,そのままで原子の数が左右等しくなっています。だから,係数をつけなくてもいいのですね。

 なお,化学式は基本的に変わらないことも確認していた方がいいです。

 Oが足りなければ CuO2 にすればいいではないかという生徒もたまにいますから。酸化銅はCuOであってCuO2ではないということですね。





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