【プロ講師解説】このページでは『熱分解反応（熱分解反応の定義、熱分解頻出3パターンの反応式の作り方など）』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
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呼ばれる。
熱分解反応のパターン
高校化学で出てくる熱分解反応は主に３パターン。
炭酸塩 → CO2 + 酸化物
パターン2
炭酸水素塩 → H2O + CO2 + 炭酸塩
パターン3
水酸化物 → H2O + 酸化物
１つ目は炭酸塩がCO2と酸化物になるパターン、２つ目は炭酸水素塩がH2OとCO2と炭酸塩になるパターン、３つ目は水酸化物がH2Oと酸化物になるパターンである。
それぞれについて順番に解説していこう。
パターン①炭酸塩の熱分解
例
炭酸塩は加熱するとCO2と酸化物になる。
具体例として「炭酸カルシウムCaCO3の熱分解反応」を見てみよう。
CaCO_{3} → CaO + CO_{2}
\]
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。
ではこれから、パターン1の反応の反応式の作り方を確認していこう。
反応式の作り方
| 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 |
熱分解パターン１の反応式は、上の3STEPで作っていく。
ここでは、上で使用した炭酸カルシウムCaCO3を例に説明していこう。
STEP1
まずは、炭酸塩の化学式を確認しよう。
CaCO_{3}
\]
STEP2
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。
CaCO_{3} → CaO + CO_{2}
\]
この例では左右の各原子の数が揃っているのでこれで完成。
パターン②炭酸水素塩の熱分解
例
炭酸水素塩は加熱するとH2O + CO2 + 炭酸塩になる。
具体例として「炭酸水素ナトリウムNaHCO3の熱分解反応」を見てみよう。
2NaHCO_{3} → H_{2}O + CO_{2} + Na_{2}CO_{3}
\]
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。
ではこれから、パターン2の反応の反応式の作り方を確認していこう。
反応式の作り方
| 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 |
熱分解パターン2の反応式は、上の3STEPで作っていく。ここでは上で使用した炭酸水素ナトリウムNaHCO3を例に説明していこう。
STEP1
まずは、炭酸水素塩の化学式を確認しよう。
NaHCO_{3}
\]
STEP2
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。
NaHCO_{3} → H_{2}O + CO_{2} + Na_{2}CO_{3}
\]
STEP3
最後に、左右の各原子の数を揃えるために各物質の係数を調節する。
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。
パターン③水酸化物の熱分解
例
水酸化物を加熱するとH2Oと酸化物になる。
具体例として「水酸化アルミニウムAl(OH)3の熱分解反応」を見てみよう。
2Al(OH)_{3} → 3H_{2}O + Al_{2}O_{3}
\]
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。
ではこれから、パターン3の反応の反応式の作り方を確認していこう。
反応式の作り方
| 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 |
熱分解パターン3の反応式は、上の3STEPで作っていく。
ここでは上で使用した水酸化アルミニウムAl(OH)3を例に説明していこう。
STEP1
まずは、水酸化物の化学式を確認しよう。
Al(OH)_{3}
\]
STEP2
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。
Al(OH)_{3} → H_{2}O + Al_{2}O_{3}
\]
STEP3
最後に、左右の各原子の数を揃えるために各物質の係数を調節する。
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。
熱分解に関する演習問題
炭酸塩は、加熱すると【１】と【２】になる。
炭酸水素塩は、加熱すると【１】と【２】と【３】になる。
水酸化物は、加熱すると【１】と【２】になる。
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・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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