化学反応式の係数が合わない理由とは?目算法と未定係数法の完全解法

化学反応式の係数が合わない理由とは?目算法と未定係数法の完全解法

化学反応式の係数が合わない理由とは?目算法と未定係数法の完全解法とはどのようなものなのか? 背景や要点を丁寧に紐解いて紹介します。

Q1:定期テストや入試で、係数の「1」をうっかり書いてしまったら減点されますか?
A1:基本的に「減点」または「不正解(0点)」として処理されます。日本の高校化学の指導要領および入試採点基準において、係数の「1」は省略することが国際的な IUPAC 規約や教科書記述で統一されています。数学で「1x」と書かずに「x」と表すのと同じルールですので、答案を見直す際は「1」が残っていないか必ず指差し確認してください。

Q2:目算法で解いている途中に分数が出てきてしまいました。最初からやり直すべきですか?
A2:やり直す必要は全くありません。むしろ途中で「3/2」や「7/2」といった分数が出るのは目算法の極めて自然なプロセスです。そのまま一旦すべての係数を出し切り、最後の仕上げとして両辺のすべての物質に分母の数(2や3など)を掛け算して整数に直せば問題ありません。

Q3:未定係数法を使っているのに、連立方程式が途中で解けなくなってしまいます。コツはありますか?
A3:方程式が解けなくなる原因の多くは、「文字のどれかを 1 と置く」手順を忘れていることにあります。未定係数法では未知数の数より立式できる式の数が1つ少なくなります。そのため、式の中で最も多くの場所に使われている文字(多くは生成物の中心となる物質の係数)を思い切って「1」と仮定して代入してください。一気に文字が数字へと置き換わり、簡単に解けるようになります。

Q4:イオン反応式で係数を合わせる際、最も忘れやすい注意点は何ですか?
A4:原子の個数だけを合わせて、左右の「電気量(電荷の総和)」の確認を忘れてしまうことです。左辺のプラスやマイナスの合計値と、右辺の合計値が完全に一致していなければ正解にはなりません。原子数が合っていることを確認した直後に、必ず「(左辺の電荷の総和)=(右辺の電荷の総和)」が成り立っているかをダブルチェックする習慣を身につけましょう。

中島 亮太
著者

中島 亮太

シンプルで洗練された住まいづくりとインテリアコーディネートのアイデアを提案しています。