危険物取扱者に必要な基礎化学　物質の基本と化学変化2

基礎化学

物質の基本と化学変化1

物質の基本と化学変化2

酸と塩基

酸化と還元

金属

有機化合物

物質の基本と化学変化

質量保存の法則

化学変化の前後において質量は同じである。
C＋O₂＝CO₂
12ｇ＋（16ｇ×2）＝44ｇ＝（12ｇ＋16×2）である。

※　二酸化炭素の出題率が高いので上記の反応式を丸覚えするだけでも点につながります。

身近な例で言うと、紙が燃えて灰が残り二酸化炭素と水が発生したとします。
紙が燃えると言うことは紙と酸素が結びついたと言うことです。

紙＋酸素＝灰＋二酸化炭素＋水　左辺と右辺では化学変化が起こったが、質量は変わらないと言うこと。

 

溶液

濃度

重量百分率＝溶質の重さ/溶液の重さ×100%

溶質とは溶かす物質のこと、溶液とは溶かした後の液体のこと。溶かす前の液体を溶媒と言います。

例としては
100gの水に15gの食塩を溶かした溶液の濃度は13％で、その後これに10ｇの食塩を足すと20%の食塩水となる。
というのを式に当てはめてみます。

１５（食塩）／１１５（食塩と水）×１００＝１５０／１１５＝１３．０４%・・・①

（１５＋Ｘ）／（１１５＋Ｘ）×１００＝２０%・・・②

１５００＋１００Ｘ＝２０（１１５＋Ｘ）・・・③

１５００＋１００Ｘ＝２３００＋２０Ｘ・・・④

１００Ｘ－２０Ｘ＝２３００－１５００・・・⑤

８０Ｘ＝８００・・・⑥

Ｘ＝１０ｇ

となります。結構、細かく式の計算を表示してみましたが、わからない人は居ますか?

｢たくさんの声が聞こえます｣

これ、わからない人が大変多いのです。中学校1年で学ぶ一次方程式なんです。あと、小学校で学ぶ分数の計算ですね。これが複合されただけで、途端にわからなくなる人がたくさん居ます。

さて、①は理解できたでしょうか？

では②以降はどうですか？まず、②の一次方程式を作れなかった方への説明です。

１３％の食塩水から２０％の食塩水にするので、溶質と溶液はそれぞれ重さが増えるはずです。

何グラムにするかが問題なので、これをＸとしておきます。

溶質と溶液の関係は、食塩と食塩+水の関係ですから、溶質が増えると溶液もその分増えます。
したがって、同じ数字が増えることになります。つまり、溶質と溶液にはＸの食塩分がプラスされます。

それを式にしたのが②となります。

さて、③がわからない人は居ますか？③の説明です。

②と③の間では二手間ほど飛んでいます。

式の前半部分は分数です。（割り算ですので分数とみることが出来ます）

したがって、１００をかけ算するときは、分子（上）にかけ算をします。

分母はそのままなのですが、面倒なので一気に右辺（イコールを挟んで右側）に移動させます。

イコールをまたいで移動すると性質が逆になります。足し算は引き算に、かけ算は割り算になります。

したがって③のようになります。

ここまで来たら④と⑤がわからない人は居ないと思いますので、わからなければメールで質問してください。

⑥は分かりますか?⑥の説明です。

⑤から⑥になるときに、同じＸが付いている同士は数字の計算をしてもよいのです。
したがって１００Ｘ－２０Ｘで８０Ｘが左辺に表示できます。

あとは、Ｘ＝８００／８０＝１０　となります。（８０Ｘというのは８０×エックスという意味なので、イコールをまたいで移動させると割り算をすることになります）

※　無理して計算を覚えようとしなくても試験に合格は出来ます。
　　　上記の説明で思い出せない方はここで時間を費やすのは無駄なので、切り捨てても大丈夫ですよ。
　　　たまにしか問題は出題されません。

モル濃度

溶液１Lに溶けている溶質をモルで表します。
モル濃度＝溶質の物質量（mol）/溶液の体積（L）

ここの計算も学習するかしないか微妙なところです。

出題率が溶液の計算よりも低いので、当サイトでは切り捨てます。

 

熱化学

反応熱

化学反応には熱の発生又は吸収が起こります。1molの反応物質が発生又は吸収する熱量のことを反応熱と言います。

化学反応式に反応熱を記し、等号で結んだ式を熱化学方程式と言い、発生する熱量（発熱反応）を＋、吸収する熱量（吸熱反応）を－で表します

例：炭素の完全燃焼

Ｃ（固）＋Ｏ₂（気）＝ＣＯ2（気）＋394kJ

※　化学反応式では物質の状態を（括弧）内に表示するのが原則です。

反応熱の種類

	定義
燃焼熱	1molの物質が完全に燃焼するときの反応熱を燃焼熱という。 物質の酸化で生ずる熱と覚えましょう。 ・水素と酸素が反応して水になる ・鉄が酸素と反応して酸化鉄になる
生成熱	1molの化合物が生成されるときの反応熱を生成熱という。 化合物が単体から生ずる熱と覚えましょう。 ・炭素と水素が反応してメタンになる ・水素と塩素が反応して塩酸になる
中和熱	酸と塩基の中和反応で1molの水が生成される時の反応熱を中和熱という。 塩と水が生ずる熱と覚えましょう。

※　物理変化で、例えば水酸化ナトリウムが水に溶ける際の溶解熱もあります。

※　反応熱の種類は3種類です。覚えておきましょう。
　　　反応式は覚えなくても良いですし、小難しい理論は全く必要ではありません。