はじめに

熱分解反応に関して体系的に知識を整理できている高校生は意外と少ない。このページでは熱分解反応の定義から熱分解頻出3パターンの反応式の作り方まで一から丁寧に解説していく。ぜひこの機会に熱分解反応をマスターして他の受験生と差をつけよう!


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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が外へ逃げる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ている。

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。

パターン1

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
Point!

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

炭酸塩は加熱するとCO2と酸化物になる。

具体例として「炭酸ナトリウムの熱分解反応」を見てみよう。

\[
Na_{2}CO_{3} → Na_{2}O + CO_{2}
\]

炭酸塩の1種である炭酸ナトリウムがCO2と酸化物である酸化ナトリウムNa2Oになっているね。

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
Point!

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Na2CO3を例に説明していこう。

STEP1

炭酸塩の化学式を確認する

まずは、炭酸塩の化学式を確認しよう。

\[
Na_{2}CO_{3}
\]

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

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。

\[
Na_{2}CO_{3} → Na_{2}O + CO_{2}
\]

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

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になっているね。

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。


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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
Point!

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NaHCO3を例に説明していこう。

STEP1

炭酸水素塩の化学式を確認する

まずは、炭酸塩の化学式を確認しよう。

\[
NaHCO_{3}
\]

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

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

各物質の係数を合わせる

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

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になっているね。

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。


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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
Point!

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Al(OH)3を例に説明していこう。

STEP1

水酸化物の化学式を確認する

まずは、水酸化物の化学式を確認しよう。

\[
Al(OH)_{3}
\]

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

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

各物質の係数を調節する

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。

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