化学基礎ゴロゴ

はじめに

この本を手にとってくれたみんな、ありがとう。 俺のこと知らない人もいるかもしれないから、ちょっと 自己紹介しておこう。 塾を始めた最初の年に、塾生のセンター試験の 最低点 4 4 4 が 84 点 だったことから話題になり、生徒はどんどん増 えていった。 ２年半で 600 人になった。 授業のモットーは「とにかく速く解け！」だ。 開塾の翌年、「 ヒキョーな化学 」という本を出したのだが、 それが全国の化学の参考書の 売り上げ１位 になり、また また調子づいてしまった。 俺の作った DVD は飛ぶように売れ、予備校の講師を 一度もしたことない無名の俺に、色々な高校から講演 の依頼が来るようになった。 東京、大阪、新潟、石川、福岡とどんどん開塾していき 全国を飛び回る生活になった。 その数年間の間に、東大や京大などほぼ全ての全国の 難関大学、そして医学部や薬学部、獣医学部などに多く の合格者を出した。 塾生の７割がセンター試験 96 点以上という年もあった。 俺は予備校にも塾にも通ったことがない。 工業高校の化学科を卒業して化学会社に就職した。 その後、俺は独学で勉強し大学の化学科へと進んだ。

2

研究者として 14 年間働いたある日、突然辞表を提出し 会社を辞めた。 俺が絶対的な自信を持つ 自分の 4 4 4 化学 を教え始めるため だった。 高校時代に化学科に進学し、大学も化学科、大学院も 化学科、仕事も化学の研究者、そして今は化学を教えて いる。 これが俺の化学漬けの人生だ。 15 歳の時から、他人と違う道を歩いて来た俺の化学は 「独学の化学」、「邪道の化学」そう、「 ヒキョーな化学 」 なのである。 今回、「ゴロゴシリーズ」からの発行にあたり全面的に 書き直した。 学校の成績が悪い？ 化学を習ったことがない？ 社会人？ 全部関係ない。 俺は多くの生徒に 誰でもやれば 100 点を取れる ことを 教えてきた。 この本に書いていることを完璧に速く覚えて、そして たくさんの問題を解きまくれ！ 必ず君も 100 点を取れるはずだ。 （みかみ一桜）

はじめに　　3

はじめに

はじめまして。 みかみ先生と一緒にこの本を書かせてもらいました、 小髙華澄です。 私が塾の仕事を始めたのは大学２年生でした。 もちろん、高校生の時は先生になることさえ考えていま せんでした。（言うのが恥ずかしいのですが、全国の 人を元気にする仕事がしたい…と考えてアナウンサーを 目指していました。） そんな私の人生が大きく変わったのは大学 1 年生の秋 のことです。 生まれて初めて行った海外旅行（フィリピン）でスモー キーマウンテンというスラム街を見て、ストリートチルド レンに会い、頭をハンマーで殴られたような衝撃を受け ました。 まだ幼い子どもたちが学校へも行かず毎日毎日「１ペソ、 １ペソ（※フィリピンの通貨）」と言いながら物乞いを している… 貧富の差は、映画や物語の世界だけでなくリアルに存在 している… こんなことがあってはならないと思いながら、でも、何も することができない自分の無力さが情けなくて涙が出て 止まりませんでした。

4

たまたま運よく日本に生まれた人が一生懸命がんばらな ければ世界は幸せにならない。

人に喜んでもらい感謝される仕事をして地球に貢献し たい。

勉強しかしてこなかった私に何ができるのか？ こうして私は勉強を教える仕事を選びました。

今、この本を読んでいるあなたの将来も無限の可能性が あるはず。 受験勉強をがんばるとその可能性がさらに広がります。 この本は忙しい受験生が化学基礎を短時間で楽に覚えら れるように、いい点数が取れるように考えながら作りま した。

少しでもあなたの力になれればうれしいです。 一緒にがんばりましょう。

（小髙華澄）

はじめに　　5

目次 参考書編 第 1

第１章 物質の構成 1 混合物と純物質… ……………………………………… 16 2 混合物の分離… ………………………………………… 18 3 元素と単体… …………………………………………… 21 4 元素の検出… …………………………………………… 24 5 状態変化と熱運動… …………………………………… 26 6 熱運動と絶対温度… …………………………………… 28 第 2 章 原子の構造と周期表 7 原子の構造… …………………………………………… 30 8 原子の表し方… ………………………………………… 32 9 元素記号… ……………………………………………… 33 10 同位体（アイソトープ）… ……………………………… 35 11 電子配置… ……………………………………………… 38 12 周期表… ………………………………………………… 40 第 3 章 化学結合 13 イオン化エネルギーと電子親和力… ………………… 42 14 イオン… ………………………………………………… 45 15 イオン結合・イオン結晶… …………………………… 48 16 共有結合… ……………………………………………… 51 17 電子式と分子の形… …………………………………… 52 18 高分子化合物… ………………………………………… 56 19 共有結合の結晶… ……………………………………… 57 20 配位結合・錯イオン… ………………………………… 58 21 分子間力・水素結合… ………………………………… 61 22 分子結晶… ……………………………………………… 64 23 分子式と組成式の違い… ……………………………… 66 24 金属結合・金属結晶… ………………………………… 67 25 化学結合のまとめ… …………………………………… 71 26 合金… …………………………………………………… 72 第 第

6

第 4 章 物質の変化 27 モルとは… ……………………………………………… 74 28 原子量・分子量・式量… ……………………………… 76 29 溶液の濃度… …………………………………………… 77 30 モル濃度の計算（練習）… ……………………………… 79 31 溶解度… ………………………………………………… 81 32 化学反応式の作り方… ………………………………… 85 33 係数… …………………………………………………… 87 34 化合物の作り方… ……………………………………… 90 35 化学の基本法則… ……………………………………… 92 第 5 章 酸と塩基 36 酸と塩基の定義… ……………………………………… 96 37 酸… ……………………………………………………… 98 38 塩基… ………………………………………………… 100 39 中和… ………………………………………………… 102 40 水素イオン濃度とｐH………………………………… 104 41 塩の液性… …………………………………………… 109 42 塩の分類… …………………………………………… 111 43 中和滴定… …………………………………………… 112 44 滴定曲線… …………………………………………… 114 45 中和の計算… ………………………………………… 116 46 酸化物… ……………………………………………… 120 第 6 章 酸化還元 47 酸化と還元… ………………………………………… 122 48 酸化還元反応… ……………………………………… 124 49 難しい酸化還元反応… ……………………………… 127 50 イオン化傾向… ……………………………………… 132 51 金属の製錬… ………………………………………… 138 52 電池… ………………………………………………… 142 第 第 第

第

1

章

第

2

章 第 章 第 章 第 章 第

3

4

5

6

章

目次　　7

目次 問題集編 第 1

第１章 物質の構成 1 混合物と純物質… …………………………………… 146 2 混合物の分離… ………………………………… 147, 148 3 元素と単体… ………………………………………… 149 4 元素の検出… ………………………………………… 150 5 状態変化と熱運動… ………………………………… 151 第 2 章 原子の構造と周期表 7 原子の構造… ………………………………………… 152 8 原子の表し方… ……………………………………… 153 10 同位体（アイソトープ）… ……………… 154, 155, 156 11 電子配置… …………………………………………… 157 12 周期表… ……………………………………………… 158 第 3 章 化学結合 14 イオン… ………………………………………… 159, 160 15 イオン結合・イオン結晶… ………………………… 161 17 電子式と分子の形… ………………………………… 162 18 高分子化合物… ……………………………………… 163 19 共有結合の結晶… …………………………………… 164 21 分子間力・水素結合… ……………………………… 165 22 分子結晶… …………………………………………… 166 24 金属結合・金属結晶… ……………………………… 167 26 合金… ………………………………………………… 168 第 章 第

8

第 4 章 物質の変化 28 原子量・分子量・式量… …………………………… 169 29 溶液の濃度… ………………………………………… 170 31 溶解度… ……………………………………………… 171 35 化学の基本法則… …………………………………… 172 第 5 章 酸と塩基 36 酸と塩基の定義… …………………………………… 173 40 水素イオン濃度とｐH………………………………… 174 44 滴定曲線… ……………………………………… 175, 176 第 6 章 酸化還元 48 酸化還元反応… ………………………………… 177, 178 49 難しい酸化還元反応… ……………………………… 179 50 イオン化傾向… ……………………………………… 180 第 第 第

はじめに…………………………………………………………… 2 Web 連携について… ………………………………………… 14 コラム……………………………… 73、84、95、101、102、113 終わりのお礼……………………………………………………181 ゴロ合わせ全チェック…………………………………………184 索引………………………………………………………………188

目次　　9

本書の使い方 ─参考書編

ここはただ覚える 感じでいこうね。

4 元素の検出

こういう風に出る！

水溶液を白金線につけ、炎に入れると炎が橙赤色になった。また、その 水溶液に硝酸銀水溶液を加えると、白色沈殿を生じた。水溶液の中の化 合物は何か。 ①CaCl 2 ②BaSO 4 ③NaCl ④NaSO 4 対 策 陽イオンは炎色反応、それ以外に沈殿による検出方法2種をマスターす る。 炎色反応の図

液にひたして

針金を熱して イオンがついて ないことを確認

炎に当てる

黄色の炎が出れば Na + がある

（NaCl）

炎色反応の色を覚えよう！ リアカーばばあ気力 なき   Ｃa透析 する親戚 カリウム赤村 同勢力  Li(赤) Ba(黄緑) Na(黄)

Ca(橙赤)

Sr(深赤)

K(赤紫)

Cu(青緑)

解答 ① CaCl 2

24　　参考書編

10

本書は、前半が参考書編、後半が問題集編という構成だ。 センター試験は大問 4 題、マーク数は 30 弱からなっている。 難問や奇問はめったに出ない。良問のオンパレードだ。 理科部門は学習指導要領が先行して改訂され、「センター化学基礎」 になったため、大学入学共通テスト移行後も大きな変化は無いと考え られる。 参考書編は、はじめて化学を学ぶ人が、いかに短時間でセンター試験 （共通テスト）「化学基礎」で満点が取れるかを考え抜いて作った。 解説を広げすぎず、出題されるポイントに絞り込んで、かつわかりや すく解説してある。 本書に書かれている内容を完璧かつ早く覚えて、問題を解きまくろう！

かすみ天使

その単元を学習するにあたってのワンポイントアドバイスだよ。

こういう風に出る！

実際にテストで出題されるパターンの問題をあげた。 解答は、一番下段に（ちょっと小さめに）載せてある。

対策

これだけでいいの？ と、不安になるくらいに絞り込んだ対策だ。

ゴロ合わせ

インパクト絶大でとても覚えやすいゴロ合わせ。 p184 ～ 187 の「ゴロ合わせ全チェック」も有効に使ってくれ。

本書の使い方－参考書編　　11

本書の使い方 ─問題集編

ちゃんと理解できないと いけない問題だよ。

29 溶液の濃度

参考書編　77～78ページ参照　

モル濃度が0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液の質量パーセント濃度 は何％か。最も適当な数値を次の①～⑥のうちから1つ選べ。 ①0.2％　②0.4％　③2％　④4％　⑤20％　⑥40％

濃度の問題は、わからなくなったら、密度に 1000 をかけて 1L の重さ。それに％をかけて式量（分子量）で割ったらモル濃度。 というお約束のパターンを覚えておこう。

解答 　③ 解説

1L の中に 0.5mo l 薄い水溶液だから、水と同じ 1g/cm 3 と考えていい。 1L の重さは 1000g 。その中に水酸化ナトリウム（式量 40 ）が 0.5mo lだから、 0.5 × 40 ＝ 20g つまり 1000g 中に 20g 溶けているわけだから、

1000g

20g ―――― 1000g

× 100 ＝ 2.0 ％

問題集編

170　　問題集編

12

かすみ天使

その単元を学習するにあたってのワンポイントアドバイスだよ。

問題

実際にテストで出題されるパターンの問題をあげた。

みかみ悪魔からの「ヒキョー」なポイント解説

悪魔の裏技を使うことにより、解く時間が圧倒的に短縮されるのを実 感し、解き方をマスターして欲しい。

解答 解説

問題集編は、本書の肝の部分だ。 センター試験を徹底的に分析して頻出問題に絞り込んだ前著『ヒキョー な化学』の問題から、「化学基礎」に合致する部分をピックアップする とともに、新たに加わった単元から、重要問題を大胆に絞り込んだ。 問題集編は、わずか 35 題だが、「ヒキョー」な裏技を多く取り入れ ており、それらをしっかりマスターすれば、なんと、解答時間を半分 程度にまで短縮することが可能だ。 ひととおり「化学基礎」を履修済みで、てっとり早く高得点が欲しい人、 特に受験直前期の人は、問題集編を繰り返し解き、完璧にしよう！

本書の使い方－問題集編　　13

Web 連携について

１．Ｗｅｂコンテンツ最新情報 　著者制作の映像講義やコラムがＷｅｂ上で配 信されています。 　最新情報をまとめていますので、是非ご利用 ください。 http://gorogo.net/author/Mikami_ichiro/

２．購入者特典コンテンツ 　書籍版の購入者特典として、電子ブック版の 無料提供等を下記 URL にて実施します。 　※閲覧時にパスワードを求められますので、 下記パスワードを入れてください。

　　パスワード：QpQugPpDwc http://gorogo.net/kkgtokuten/

３．無料スマホアプリ「日めくりゴロゴ」 　「化学基礎小テスト」、「みかみのコラム」等 配信していきます。（登録方法は巻末記事を参 照してください）

14

参考書編

化学基礎で（化学でも同じ）高得点をとる方法はすでに 明らかにされている。 ・参考書的なものを完全に覚える。 ・そして問題を解く。 この２ステップだ。 高得点を狙いたいなら、まずは参考書編を完全に覚え て欲しい。 勉強していると不安になることがある。 「このやり方でいいのだろうか？」 「友達のやり方の方が正しいのではないだろうか？」 全く大丈夫だ。 集中力さえ高めてやる気でやれば、こんなものすぐに 覚えられるはずだ。 勉強で一番大事なものは、自分の心だ。

気合いでできるだけ早くできるだけたくさん覚えよう。

物質の構成

第 1 章

1 混合物と純物質

こういう風に出る！

混合物を選べ。 ①酸素　②ドライアイス　③空気　④銀　⑤硫酸銅五水和物

対 策

何が混合物で、何が純物質かを自分の頭で整理しておく

混 こん 物 ぶつ 　　花こう岩、空気、食塩水、石油、塩酸 　　アンモニア水など 化 か 合 ごう 物 ぶつ 合 ごう

塩酸は塩化水素 ( 気体 ) を水に溶かしたもの。 よく出るから注意！

: 構成元素が複数。構成比一定 水、 アンモニア、塩化ナトリウムなど

純 じゅん

物 ぶっ

質 しつ

NaC l

H 2

O NH 3

固有の性 質をもつ。 （融 ゆう 点 てん 、沸 ふっ 点 てん

単 たん

体 たい

: 構成元素が 1 種類のみ 水素、 銅、ケイ素など H 2 Cu Si

、密 みつ

度 ど

など）

化学式が書ける。

つまり、混合物・化合物・単体の問題は化学式が書けるかどうかで判断 してね！

解答 ③空気

16　　参考書編

純物質は融点（何℃で融けるか）、沸点（何℃で沸騰するか）がそれぞ れ決まっている。

120

第

水

60 80 100

1

水とエタノールの 混合物

液体の温度

章

エタノール

40

（℃）

0 20

加熱時間

第 1 章　物質の構成　　17

混合物の分離は 7 種類あるよ。

2 混合物の分離

こういう風に出る！

ヨウ素と砂の混合物からヨウ素の結晶を取り出す方法はどれか。 ①蒸留　②再結晶　③クロマトグラフィー　④昇華法　⑤抽出

対 策

ひとつひとつの分離方法と例をマスターすること

分 ぶん 離 り : 混合物から目的とする純物質を取り出すこと 精 せい 製 せい : 取り出した物質の純度を上げること

クロ サイ、丈 夫なロッカーへ 焼 酎を。

クロマト グラフィー

再結晶 蒸留 分留

ろ過

昇華法 抽出

解答 ④昇華法

18　　参考書編

分離方法 蒸 じょう 留 りゅう

: ２種類以上の物質を含む液体を加熱して、蒸発しやすい成分を 分離する操作 → 食塩水から水を取り出す。

第

1

この絵はいつもいつも出る からちゃんと覚えようね。

章

温度計 ③温度計は えだつき

⑤ゴム せん 栓 などで 　密栓はしない。 　脱脂綿などを 　使う。

リービッヒ冷却器

枝付 フラスコ 　の枝の位置に 　合わせる。

② ふっとうせき 沸騰石 を 　入れる。

海水

①溶液量は

沸騰石

冷却水

1 － 3 程度。

　蒸留水

④冷却水は低い方 　から水が入るよ 　うにする。

冷却水

60 ℃以下で沸騰するような液体を蒸留する 場合、湯 ゆ 浴 よく を使う。 それ以上の場合、油 ゆ 浴 よく などを用いて蒸留す ることもある。

湯浴

分 ぶん 留 りゅう : ２種類以上の液体の混合物から沸 ふっ 点 てん

の違いを利用して、各成分

を分離する操作

→ 石油からガソリンを取り出す。

昇 しょう

華 か

法 ほう : ２種類以上の固体のうち、気化できる成分のみを分離する操 作 → 砂とヨウ素の混合物からヨウ素だけを取り出す。

第 1 章　物質の構成　　19

ろ過 か : 液体とその液体に溶けない固体の物質を、ろ紙等を用いて分離 する操作 → 砂が混ざった水から砂を除く。 再 さい 結 けっ 晶 しょう : 温度による溶解度の差を利用して、析 せき 出 しゅつ しやすい物質を優 先的に析出させて分離する操作 → 硝 しょう 酸 さん カリウムを少量含む塩 えん 化 か ナトリウムの結晶から、硝 酸カリウムだけを析出させる。 抽 ちゅう 出 しゅつ : 物質がもつ溶 よう 媒 ばい への溶けやすさを利用して分離する操作 → 紅茶の葉から水に溶けやすい成分だけを溶かして得る。 クロマトグラフィー : 物質の吸 きゅう 着 ちゃく 力の違いを利用して分離する操作 → 色インクを各色 しき 素 そ に分離する。

電気分解は 2H 2 分離ではない。

O →2H

+O

2 のように化学変化を伴うから、混合物の

2

20　　参考書編

ここは間違えるヤツが多いから、 差がつく Point だ。

3 元素と単体

第

こういう風に出る！

1

次のうち、下線部が単体を示すものを1つ選べ。 　①水は水素と酸素から成り立っている。

章

　②水を電気分解すると、水素と酸素が得られた。 　③塩酸が酸性なのは水素を含んでいるからである。

対 策

元素と単体、化合物の違いをきちんと理解すること

元 げん

素 そ

: 物質を構成する基本的な成分 　（化合物に含まれている場合や、種類そのものを指している場合） 単 たん 体 たい : 1 種類の元素からなる物質 　　例　 O 2 、 Ag 、 Cu （実際に存在している物質そのもののうち、 1 種類の元素から構成さ れている） 化 か 合 ごう 物 ぶつ : ２種類以上の元素からなる物質 　　例　 NaOH 、 H 2 O 同 どう 素 そ 体 たい : 同じ元素からなる単体で、互いに性質の異なる物質どうし 　同素体は、 S （硫 い おう 黄）・ C （炭素）・ O （酸素）・ P （リン）の４種類がある

世の中に存在している形、水素と言えば H 2

、銅と言えば Cu

など…こういうのは単体。 H 2 SO 4 ときは、元素と答えよう。

に含まれる水素は？と言われるような問い方をされた

解答 ②

第 1 章　物質の構成　　21

同素体は ス コ ッ プ で掘れ

Ｓ Ｃ Ｏ Ｐ

SCOPのそれぞれについて覚えておく

ダイヤモンド

ゴム状硫 い おう 黄

黒鉛

S

C

単 たんしゃ 斜 しゃほう

斜硫黄 方硫黄

フラーレン

無定形炭素 カーボンナノチューブ

ゴム状 単 車 振られた か 　　　　 国 務 大臣 ゴム状硫黄 単斜硫黄 斜方硫黄 フラーレン カーボンナノチューブ

黒鉛 無定形炭素 ダイヤモンド

22　　参考書編

第

　同位体：原子番号が同じで質量数が違うものどうし 　同素体：元素が同じで性質の違う単体 混同する人が多いから、気をつけて。

1

章

赤 せき 黄 おう

O オゾン 酸素

リン リン

P

おっ さん 赤レンジャー 　　　　　　　　　　　黄レンジャー オゾン 酸素 赤リン

黄リン

第 1 章　物質の構成　　23

ここはただ覚える 感じで取り組もうね。

4 元素の検出

こういう風に出る！

水溶液を白金線につけ、炎の中に入れると炎が橙赤色になった。また、そ の水溶液に硝酸銀水溶液を加えると、白色沈殿を生じた。水溶液の中の 化合物は何か。 　①CaCl 2 ②BaSO 4 ③NaCl　 ④Na 2 SO 4 対 策 陽イオンは炎色反応、それ以外に沈殿による検出方法2種類をマスターす る。

炎 えん

色 しょく

反 はん

応 のう

の図

液にひたして

針金を熱して イオンがついて ないことを確認

炎の中に入れる

黄色の炎が出れば Na ＋ がある

（ NaC l）

解答 ① CaCl 2

24　　参考書編

炎色反応の色を覚えよう！ リアカーばばあ気力 なき   Ｃa透析 する親戚 カリウム赤村 同勢力 Li(赤) Ba(黄緑) Na(黄)

第

1

Ca(橙赤)

Sr(深赤)

K(赤紫)

Cu(青緑)

章

沈 ちん

殿 でん

による検出方法2種類

化学基礎では、たった 2 つを覚えるだけなのでラッキーー。

Ｃ Ｃを燃焼させて CO 2 ムの飽 ほう

に変えたのち、石灰水 ( 水酸化カルシウ

和 わ 水溶液） に通じると白濁する CO 2 ＋ Ca(OH) 2 ―→ CaCO 3

( 白 ) ＋ H 2

O

Cl C l － が含まれる水溶液に、 Ag AgC lの白色沈殿を生じる Ag + ＋ C l ―

＋ （硝酸銀など）を加えると、

―→ AgC l ( 白 )

第 1 章　物質の構成　　25

5 状態変化と熱運動 ここは何となくイメージ しやすいところだよね。

こういう風に出る！

次の状態変化で熱を放出するのはどれか。 ①融解　②蒸発　③昇華(ドライアイスが二酸化炭素へ）　④凝固

対 策

それぞれの名称とエネルギーの大小をきちんと理解すること 化学変化 ： ある物質が別の物質に変化すること 物理変化 ： 物質の種類は変化せず、形が変化すること 状態変化 ： 物理変化の一つで、温度によって固体、液体、気体の状態に 変化すること

気体

高

そして水蒸気に…

エ 　ネ 　ル 　ギ 　ー

しょうか 昇華

気体

昇華 ( ぎょうけつ 凝結 ）

液体

ぎょうしゅく 凝縮

じょうはつ 蒸発

やがて水になる

ぎょうこ 凝固

固体

ゆうかい 融解

低

鉄板の上に 氷を置いたら

液体

固体

例えば、液体を気体にする場合は、液体に熱を与える（吸収 させる）けど、逆（気体から液体になる）の場合は同じだけの熱が 放出されるんだよ。

解答 ④凝固

26　　参考書編

加熱による純物質の変化（水の場合）

加熱の熱量が 蒸発に使われている

気体

100 ℃ （ 沸点 ）

第

加熱の熱量が融解（氷を 融かす）に使われている

液体+気体

1

章

液体

0 ℃ （ 融点 ）

固体+液体

固体

加熱時間

純物質の場合は融点、沸点が固有の値をもち、一定だよ。

第 1 章　物質の構成　　27

6 熱運動と絶対温度

こういう風に出る！

重い気体と軽い気体を仕切った仕切り板を静かに抜き取る とどうなるか。 ①混ざって均一になる　　 ②重い気体と軽い気体が入れ替わる ③変化しない

重い気体

軽い気体

もしも重い気体がずっと沈むなら、空気も混ざらずに、場所によって 酸素の濃度が変わってくるはずだよね。

熱運動 : 物質を構成する粒子が行っている運動（固体、液体、気体はすべ て熱運動している） 拡 かく 散 さん : 物質が熱運動によって拡がる現象

低温

高温

解答 ①混ざって均一になる

28　　参考書編

絶対温度 ：熱運動のエネルギーの大きさを表す尺度 絶対温度 セルシウス温度 　　　Ｔ [K] = t [ ℃ ] 　+ 273 ケルビン

第

ケルビンの方が必ずセ氏（セルシウス温度） より 273 大きい。

1

章

100 ℃＝ 373 Ｋ － 100 ℃＝ 173 Ｋ

温度っていうのは粒子の運動エネルギーの大きさだとすると、粒子が 止まる温度もあるはず。

遅い

速い

低温

高温

よういドン !

速い

100 ℃

373K

ちょっと遅い

0 ℃

273K

遅い

－ 173 ℃

100K

－ 273 ℃

0K （絶対零度）

動かない

ここが絶対零度だ。絶対零度では熱運動がゼロになっていると考える。もちろん、 絶対零度以下はない。

第 1 章　物質の構成　　29

原子の構造と周期表

第 2 章

ここから少し化学っぽく なるよ。

7 原子の構造

こういう風に出る！

原子は　ア　と　イ　からなり、　ア　は　ウ　と　エ　からなる。この ために原子核の電荷は必ず　オ　になる。正しいのは①～④のどれか。 イ ウ エ オ ア イ ウ エ オ ① 陽子 電子 中性子 原子核 正 ③ 原子核 電子 陽子 中性子 正 ② 陽子 電子 原子核 中性子 負 ④ 原子核 電子 中性子 陽子 負 ア

対 策

原子は原子核と電子からなり、原子核は陽子と中性子からなる。

原子

原子核

げん　し　かく 原子核

よう　し 陽子 ( 電荷＋ 1 、質量比 1 ） ちゅうせいし 中性子 ( 電荷 0 、質量比 1 ）

でん　し 電子

1840 1

（電荷－ 1 、質量比　

）

解答 ③

30　　参考書編

陽子 ………　1　　　＋1 [ 重さの比 ] [ 電荷 ] 　－1 中性子 ……　1　　　なし

原子核

大きさ

原子

電子 ………………… 1840 1

電子は超軽い

重さ

第

2

原子の重さをいうときは、原子核の重さを指す。 原子の大きさをいうときは、電子殻の大きさを指す。

章

原子核の大きさ　　　　　　　　原子の大きさ

ドーム球場の中央に 置かれている１円硬貨

大きさの比は同じ

原子

地球 ピンポン球

原子全体の大きさをドーム球場 に例えると、原子核の大きさは １円硬貨とほぼ同じだ。

原子とピンポン球の大きさの比は ピンポン球と地球の大きさの比と同じだ。 原子半径は 0.5 × 10 － 10

～ 2 × 10 － 10 m 程度。

水素以外のすべての元素には必ず中性子があるけど、水素は中性子が ないものがあるから覚えておいてね。

第 2 章　原子の構造と周期表　　31

8 原子の表し方

こういう風に出る！

23 11 Na + の中性子の数と電子の数はそれぞれいくつか。 ①23、10 ②23、11 ③23、12　④12、10　⑤12、11　⑥12、12

対 策

元素記号の左上に質量数、左下に原子番号を書く。

［例］

質量数 ……… 35 （陽子の数 + 中性子の数）

Ｃｌ

（陽子の数） 原子番号 …… 17

１．元素の種類は必ず原子番号が決める。 ２．上の数から下の数を引いたら必ず中性子の数になる。

35 － 17 ＝ 18 中性子 18 コ

Ｃｌ 35 17

３．イオンで書くこともできる

イオンの場合の電子の数は、陽 イオンなら陽子の数（原子番号） より少ないし、陰イオンなら陽 子の数より多くなるよ。

電子の数は全体として － 1 になっているので、 陽子の数より 1 コ多い 17+1 ＝ 18 　　中性子は 18 コ

Ｃｌ － 35 17

例えば、陽子の数が 17 なら必ず塩素っていうことね。

解答 ④ 12、10

32　　参考書編

9 元素記号

H 水素

He ヘリウム Li リチウム

Be ベリリウム

N 窒 ちっ

素 そ

B ホウ素 F フッ素

C 炭素

O 酸素

Ne ネオン

Na ナトリウム Mg マグネシウム

第

Al アルミニウム Si ケイ素

P リン

S

硫黄

2

章

Cl 塩素

Ar アルゴン K カリウム

Ca カルシウム

順番を覚えよう！　原子番号（陽子の数）1 ～ 20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H He Li Be B C N O F Ne 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Na Mg A l Si P S C l Ar K Ca

水 平 リーベ ぼ く の ふ ね 7 (なな) 曲がーる シップス クラーク か H He C Be O Li N B F Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar K Ca

第 2 章　原子の構造と周期表　　33

Sc スカンジウム Ti チタン

V バナジウム Cr クロム

Mn マンガン

Fe 鉄 Zn 亜 あ

Co コバルト Ga ガリウム

Ni ニッケル

鉛 えん

Cu 銅

Ge ゲルマニウム Kr クリプトン

Br 臭 しゅう

素 そ

As ヒ素

Se セレン

順番を覚えよう！　原子番号（陽子の数）21 ～ 36

21　 22　 23　 24　 25　 26　 27　 28 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni 29　 30　 31　 32　 33　 34　 35　 36 Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

少っち ぶ 黒 マン 、 鉄 子 に 　どう 会え が げっ 斡 あっ 旋 せん ブローカー Sc V Cr Mn Fe Co Ti Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

斡 旋 してやるよ

鉄子 でーす

が… げっっ

どう

会え ば …

ブローカー

34　　参考書編

10 同位体（アイソトープ）

こういう風に出る！

正しいものはどれか。 ① 質量数が同じで原子番号が異なる２つの原子は互いに同位体で ある。 ② 質量数が同じで電子の数が異なる２つの原子は互いに同位体で ある。 ③ 原子番号が同じで電子の数が異なる２つの原子は互いに同位体 である。 ④ 陽子の数が同じで中性子の数が異なる２つの原子は互いに同位 体である。 同 どう 位 い 体 たい : 原子番号が同じで質量数が異なる原子どうし 　　　　（陽子の数は同じだが、中性子の数が異なる）

第

2

章

ぼくと君は 兄弟 ( 同位体)だ

ぼくも君と 兄弟 ( 同位体)だ

それぞれ 同位体

Ｃｌ 35 17

Ｃｌ 37 17

陽子 17 コ 中性子 18 コ

陽子 17 コ 中性子 20 コ

2 人はそれぞれ兄弟 　　　　　　（ 同位体 ）

解答 ④

第 2 章　原子の構造と周期表　　35

同位体が存在しない元素は、 F 、 P 、 Na 、 Al など約 20 種類あるよ。

　ふっ… ピーナッツ ある

F

P

Na

Al

よ

地球上では同位体の 存在比 は、元素ごとにほぼ一定である。

C lの場合

どこで調べても Cl は 75 ％と 25 ％

存在比 75 ％ 存在比 25 ％ Ｃｌ 35 17 Ｃｌ 37 17

同位体の存在比は 地球上でどこでも同じ

　　したがって、 C lの平均の重さ（つまり原子量）は 35 × 75 ―― 100 ＋ 37 × 25 ―― 100 ＝ 35.5

同位体どうしでは、化学的性質（化学反応するときの優先順位など）は ほぼ同じ

36　　参考書編

放 ほう

射 しゃ 体 たい （ラジオアイソトープ） 　放射線を放出して、異なる原子核に変わる同位体（崩 ほう 壊 かい 性 せい 同 どう 位 い

または壊 かい

変 へん

）

・ α アルファ

崩壊 α線 … 4

2 He の流れ　 原子がα線を出すと原子番号が 2 減って質量数が 4 減る

・ β ベータ

崩壊 β線 … 電子線の流れ　

中性子から電子が 1 つ抜け、中性子が陽子に変化するの で、原子番号だけが 1 つ増える（質量数は変わらない）

第

・γ ガンマ 崩壊 γ線 … 高エネルギー電 でん 磁 じ 波 は

2

章

電磁波が出るだけなので、質量数も原子番号も変化な し 放射性同位体 …カーボンフォーティーンと三重水素は放射性同位体

Ｈ 1 1

Ｈ 3 1 Ｈ 2 1 三重水素 二重水素

Ｃ 12 6

Ｃ 14 6

カーボンフォーティーン

　半 はん

減 げん 期 き 放射性同位体が放出する放射線の強さが半分に減少するのに要する時 間。半減期の性質はその物質の年代の推定などに用いられている。

天然の

14 Ｃによる年代測定

1

生存生物中の 14 C

の量を１とした割合 14 Ｃ

１― 2 １― 4 １― 8

死亡生物中の 14 C

死亡時

5730 11460 17190 22920 28650

時間［年］

半減期

第 2 章　原子の構造と周期表　　37

ここはすごく大切だから、 必ずマスターしようね。

11 電子配置

こういう風に出る！

最外殻電子数が同じ組み合わせを選べ。 ①ArとHe　②NaとNe　③OとMg　④HeとMg　⑤ArとAl

電 でん 殻 かく : 原子核の周りをまわる電子の軌道。内側から K 殻、L 殻、M 殻 …と呼ぶ。 子 し

Ｋ殻 〔電子の定員 2(2 × 1 × 1 ）〕 Ｌ殻 〔電子の定員 8(2 × 2 × 2 ）〕 Ｍ殻 〔電子の定員 18(2 × 3 × 3 ）〕

最も外側の電子殻の電子 　　　　　＝ さいがいかくでん　し 最外殻電子

原子番号が増えるにしたがって、電子の数も増えていく。電子の入り方に はルールがある。

原子番号が増えていくときの電子の入り方

電子殻の内側から 入っていく

M 殻

L 殻

K 殻

K 殻に２個入ったら L 殻へ

L 殻に 8 個入ったら M 殻へ

解答 ④ He と Mg

38　　参考書編

電子の数は超重要だよ。最外殻電子の数が原子の反応性を決めて いるからね。例えば、 F （フッ素）は ７ 個。あと １ 個入ったら満タ ンの ８ 個になって安定だから、あと １ 個欲しい。だから F － になり やすいんだよ。

原子の電子配置 価 か 電 でん 子 し

：最外殻電子のうちで結合に関与する電子 〔通常は最外殻電子＝価電子だが、希ガスのみ価電子は 0 ゼロ と考える（結合しないので）。〕

第

2

章

典型元素の場合（原子番号 20 番まで）は、最外殻電子が原子 の性質を決めているよ。例えば、 １ 族は電子を 1 つ出して １ 価の 陽イオンになりやすいし、 １８ 族は満タンだから他の原子と反応し にくいとかね。

第 2 章　原子の構造と周期表　　39

12 周期表

こういう風に出る！

正しいものはどれか。 ①金属元素と非金属元素では非金属元素の方が多い。 ②メンデレーエフは原子番号の順番に原子を並べて周期表を作った。 ③常温で液体の単体は水銀と臭素である。 ④18族元素をハロゲンという。 対 策 周期表の主 おも だったことをきちんと覚えておかないといけない 周 しゅう 期 き 表 ひょう ：元素を原子番号の順 に性質に合わせて並べた表 最初、メンデレーエフは元素を 原子量 の順に並 べて性質の似た周期の規則性 （ 周 しゅう 期 き 律 りつ ） を発見し たよ。現在の周期表は 原子番号 の順よ！

せん い 遷移 元素 (すべて金属)

てんけい 典型 元素 縦の類似性がある　

半導体 温度が高いと電気を流し　 温度が低いと電気を流さない

横の類似性がある 価数が変わる (Fe→Fe 2＋ 、Fe 3＋ など)

族

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1

1 2 3 4 5 6 7

He Ne Ar Kr Xe Rn

Ｈ Li Na K

黒字…金属元素　 赤字…非金属元素　

金属元素の方が 圧倒的に多い　

O S Se

Be Mg Ca Sr Ba

C Si Ge Sn Pb

B Al Ga

N P As

F Cl Br I At

周 　期

Sc

Ti

V

Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

液体

アルカリ金属 Ｈ以外の1族

アルカリ 　ど　るい 土類 金属 Be、Mg以外の2族 17族

18族

　き 希 ガス 安定している 単原子分子である

ハロゲン 反応性が高い

解答 ③

40　　参考書編

アルカリ土 ど

類 るい

アルカリ金属 : H 以外の 1 族 金属 : Be 、 Mg 以外の 2 族 リッチなカリウム ば か ストロー

Li

Na

K

Ba Ca

Sr

第

2

章

希 き

ハロゲン ： 17 族 ガス ： 18 族 ふっ くら ブラジャー 変 ねー 歩く くせ 　　　　愛の あと F Cl Br He Ar Kr Ne Xe

変ね え

I

At

第 2 章　原子の構造と周期表　　41

化学結合

第 3 章

13 イオン化エネルギーと電子親和力

こういう風に出る！

第3周期までの元素のうち、イオン化エネルギーが最大のものと、電子親 和力が最大なものの組み合わせを選べ。 ①He , He　②F , He　③Na , He　④He , Cl　⑤F , Cl 対 策 イオン化エネルギーは周期表左下にいくほど小さくなる。 電子親和力は右へいくほど大きくなる。 イオン化エネルギー ：原子から 1 個の電子を取り去るのに必要なエネル ギー　　　　　　　　　　　　　　　　 電 でん 子 し 親 しん 和 わ 力 りょく ：原子が 1 個の電子を受け取るときに放出されるエネルギー

イオン化エネルギー

電子親和力

家族が全員帰 くると安心す （エネルギー放

電子を打ち出すには 必ず力が必要 ほっ

バットとボールのイメージ

家族のイメージ

電子を打ち出すには 必ず力が必要

家族が全員帰って くると安心する （エネルギー放出）

解答 ④ He, Cl

42　　参考書編

イオン化エネルギー

2500 [k Ｊ /mo l ] イオン化エネルギー He

Ne

2000

Ar

N

1500 1000 500 0

F

P

H

C l

O

Be

Mg

C

S

B

A l Si

Ca

Li

Na

K

0

5

10

15

20

第

原子番号

3

章

族

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718

Ｈ Li Na K

He Ne Ar Kr Xe Rn

1 2 3 4 5 6 7

O S Se

F Cl Br I At

N P As

B Al Ga

C Si Ge Sn Pb

Be Mg Ca Sr Ba

周 　期

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

周期表の左下にいくほど、値が小さくなる

第 3 章　化学結合　　43

電子親和力

電子親和力 [kJ/mol]

Cl

F

400 300 200 100 0 - 100 -200

S

O

Si

C

H

Li

Al

K

Na

B

P

N

Ca

Mg

He

Be

Ar

10 Ne

0

5

15

20

原子番号

族

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Ｈ Li Na K

He Ne Ar Kr Xe Rn

1 2 3 4 5 6 7

O S Se

F Cl Br I At

N P As

B Al Ga

C Si Ge Sn Pb

Be Mg Ca Sr Ba

周 　期

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

周期表の 17 族が一番大きい

イメージ的にイオン化エネルギーは陽イオンになりたい気持ちの強さ、 電子親和力は電子を欲しがってる気持ちの強さって感じ。

最大 最小 イオン化エネルギー 希ガス アルカリ金属 電子親和力 ハロゲン 希ガスなど

44　　参考書編

めっちゃ大事なところ。 絶対に妥協しないようにマスターしてね。

14 イオン

こういう風に出る！

他の4つと異なる電子配置をもつものはどれか。 ①Ca 2＋ 　　②Na ＋ 　　③Cl － 　　④S 2－ 　　⑤Ar

対 策

周期表を書きながら考えると分かりやすい

第

3

イオン : 正または負の電荷を帯びている粒子。陽子の数に比べて、電子 の数が少ない場合 陽イオン 、電子の数が多い場合 陰イオン という。

章

原子は通常、希ガスの形になりたがっている

1 つあげて陽イオンに

誰かにあげたい

Na は電子を誰かにあげれば Ne と同じ電子配置になれる

Na ＋ （ Ne 型）

Na

1 つもらって陰イオンに

誰かからもらう

C l は電子を 1 つもらえば Ar と同じ電子配置になれる

C l － （ Ar 型）

C l

解答 ② Na +

第 3 章　化学結合　　45

最も原子番号の近い希ガスの電子配置になりやすい

H ＋

He

Li ＋ Na ＋

Be 2＋ Mg 2＋

B 3＋ A l 3＋

N 3－ P 3－

O 2－ S 2－

F － C l －

Ne

C

Ar

Si

K ＋

Ca 2＋

14 族はイオンになりにくい

イオンの価数 ：イオンが生成する時に失った（得た）電子の数。 1 価　　 Na ＋ 、 C l － 2 価　　 Mg 2 ＋ 、 O 2 － NH 4 ＋ 、 NO 3 － 、 SO 4 単原子イオン

2 －　 のように複数の原子からなるイオンもあり、

多原子イオン という。

イオンの名称

価数

陽イオン

イオン式

価数

陰イオン

イオン式

塩化物イオン ヨウ化物イオン 水酸化物イオン 硝酸イオン 炭酸水素イオン 酢酸イオン 酸化物イオン 硫化物イオン

水素イオン ナトリウムイオン カリウムイオン 銅（Ⅰ）イオン 銀イオン アンモニウムイオン マグネシウムイオン カルシウムイオン バリウムイオン 亜鉛イオン

Cl － I － OH －

H ＋

Na ＋

K ＋

1 価

1 価

Cu ＋

NO

－

3

Ag ＋

HCO

－

3

NH

COO －

CH

＋

4

3

Mg 2＋

O 2－

Ca 2＋

S 2－

炭酸イオン 硫酸イオン

Ba 2＋

CO

2－

2 価

2 価

3

Zn 2＋

SO

2－

4

鉄（Ⅱ）イオン 銅（Ⅱ）イオン

Fe 2＋

Cu 2＋

リン酸イオン

アルミニウムイオン 鉄（Ⅲ）イオン

Al 3＋

PO

3－

3 価

3 価

4

Fe 3＋

46　　参考書編

原子半径のルール

優先順位① 　同じ族は下にいくほど大きい 　　（電子殻が大きくなるから）　

Li

Na

K

第

－と＋の 引き合いが強い

－と＋の 引き合いが弱い

3

章

優先順位② 　同じ電子数なら原子番号（陽子の数）が小さい方が大きい 　　（原子核のプラスの電荷が大きい方が電子を引きつけやすいから）　

+10

+12

+8

O 2 －

Mg 2 ＋

Ne

優先順位③ 　同じ周期の原子どうしなら左にいくほど大きい 　　（イオンではないことに注意）

+ 3

+ 4

+ 8

+ 10

…

…

Ne

O

Li

Be

第 3 章　化学結合　　47

15 イオン結合・イオン結晶

イオン結合が集まってできたものがイオン結晶ね。

こういう風に出る！

次の物質のうち、イオン結晶からなるものを選べ。 ①塩酸　 ②銅　 ③硫酸カルシウム　 ④砂糖　 ⑤二酸化炭素 対 策 問題を解くときは陽イオンと陰イオンを考えるより、金属と非金属の組み 合わせを探せ イオン結合 ：陽イオンと陰イオンの静電気力（クーロン力）による結合

N

S

N

S

磁石みたいな感じの引き合いだと思うと分かりやすい

解答 ③硫酸カルシウム

48　　参考書編

イオン結晶の特徴

構成粒子

陽イオン・陰イオン　

結晶 ：構成粒子が規則正しく 配置している固体

一般的に金属と非金属からなるも のがイオン結晶だけど、 NH 4 ＋ は 金属扱いとして考える。

物質の例 NaC l、 K I ( 金属と非金属） 硬 かた さ 硬くてもろい へき開 かい

第

3

章

（強い力を加えると、特定の面にそって割れやす

い性質）あり

＋

＋ － ＋ －

＋

＋ － ＋ －

＋－ ＋－ － ＋－ ＋－ －

力

＋－ ＋－ －

ズレると反発しやすい

沸点・融点 高い 電気伝導性 融 ゆう 解 かい

時と溶 よう

解 かい

時のみあり

融解は熱でドロドロに溶かすこと。溶解は水などに溶かすこと。

式の表し方 陽イオンと陰イオンが集まっているので組 そ 成 せい 式 しき

（割合）

で表す。

Na

Cl

10000 と書いたらややこしいよね。最小公倍数で表そう。

10000

その他

一般に水に溶けやすいが、溶けにくいものもある。 溶けやすいものは　 NaC l、 KNO 3 など 溶けにくいものは　 AgC l、 CaCO 3 など

第 3 章　化学結合　　49

イオン結晶の種類の例　

塩化セシウム型

Cs ＋

配位数

Cs ＋ ： 8 、 C l － ： 8 単位格子中の粒子数 Cs ＋ ： 1 、 C l － ： 1 （ 1 － 8 × 8

）

C l －

塩化ナトリウム型

Na ＋

配位数

Na ＋ ： 6 、 C l － ： 6 単位格子中の粒子数 Na ＋ ： 4 　、　　 C l － ： 4 （ 1 + 1 － 4 × 12 ）（ 1 － 2 × 6 + 1 － 8

）

× 8

C l －

閃 せん

亜 あ

鉛 えん

鉱 こう

型

Zn 2 ＋

配位数

Zn 2 ＋ ： 4 、 S 2 － ： 4 単位格子中の粒子数 Zn 2 ＋ ： 4 、 S 2 － ： 4 （ 1 － 2 × 6 + 1 － 8

）

× 8

S 2 －

※ 配位数は 1 つの球が何個の球に当たっているか、単位格子中の粒子 数は 1 つの格子（立方体）の中に何個の球が存在しているかを表す。

50　　参考書編

共有結合の結晶 はとにかく強い イメージね。

16 共有結合

こういう風に出る！

共有結合でない物質を選べ。 ①HCl　　　②S 8

　　　③NH 3

　　　④Cl 2

　　　⑤NaCl

共 きょう

有 ゆう

結 けつ

合 ごう

：原子どうしが価 か

電 でん 子 し を出し合い、互いに電子を共有してつく

第

る結合

3

章

同じ電子配置

＋１

＋１

＋１ ＋１

＋２

＋

Ｈ

Ｈ

Ｈ

Ｈ e

2

共有結合はお互いの原子が価電子を出し合い、作る結合である。 通常、非金属どうしの結合をいう。

例えば H 原子は最外殻が ２ 個で満員よね。だから共有して ２ 個の He 型になろうとするよ。

共有結合は、テスト対策としては非金属と非金属の結合を探すとよい。

解答 ⑤ NaCl

第 3 章　化学結合　　51

電子式を書くとき は構造式を先に 書く方が書きやす いよ。

17 電子式と分子の形

こういう風に出る！

非共有電子対の数が２対であるものを選べ ①O 2 　　　②CO 2 　　　③H 2

O　　　④CH 4

　　　⑤H 2

対 策

構造式を書いてから考えよう

電 でん

子 し

式 しき

の書き方

族番号

1 2

13 14 15 16 17 18

第 1 周期

H

He

電子式

第 2 周期

Be Li

B C N O

F

Ne

C l

Na Mg A l

第 3 周期

P S

Ar

Si

不対電子の数 原子価

1 2

3 4

3 2

1 0

1 2

3 4

3 2

1 0

化合物中での電子は、なるべく対になるように書いていくが、原子の場合 は不 ふ 対 つい のまま書くようにする。

解答 ③ H 2

O

52　　参考書編

① 原 げん

子 し 価 か （原子の不対電子の数）を覚える

C l 、 F （ハロゲン）

H

O

N

C

原子価 （価標）

1

2

3

4

1

②与えられた化合物を価 か

標 ひょう ( 原子どうしをつなぐ手の数）の数を合わせ

ながら書く

【例】

第

2 O → H － O － H

→ O ＝ C ＝ O

H

CO

3

2

章

＝

H

O

最初に価標に合わせて構造式 を書いた方が書きやすいね。

3 COOH → H － C － C － O － H

CH

H

③価標の数に電子を 2 つずつ書いていく

H

O

H

C

C

O

H

H

O

H O

C

O

H

④原子間の電子を半分ずつにする

H

O

H

C

C

O

H

H

O

H

C

O

O

H

第 3 章　化学結合　　53

⑤最外殻電子の数を覚える。

C l 、 F （ハロゲン）

H

Ｃ N

Ｏ

最外殻 電子数 1

4

5

6

7

⑥最外殻電子の数が合うように電子を加える

共有電子対

H

O

H

C

C

O

H

O

H

H

C

O

O

H

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　完成！ ひきょうゆう でんしつい 非共有電子対

O

C

O O

C

O

　　このように、 化合物中 では 1 つずつ書かずに対になるように書く。 （不対電子）

54　　参考書編

分子の形 （それぞれの共有電子対の方向をできるだけ離すように配置）

H

2

水素

CO

直線形

2 方向だから直線

CO O

2

二酸化炭素

4 方向だけど、目 に見えるのはＨの 結合だけだから 曲がって見えるよ

H

O

折れ線形

第

2

水

3

章

電子 のみ

4 方向だけど、 目に見えるのは 3方向で三角すいね

NH

三角すい

3

アンモニア

4 方向いっぱいに 手を遠ざけた 正四面体になるよ

CH

正四面体形

4

メタン

180度

120度

109.5度

120度

2 つの手は 180 度が 一番離れている

3 つの手は 120 度が 一番離れている

4 つの手は 109.5 度が 一番離れている

第 3 章　化学結合　　55

18 高分子化合物

高 こう

分 ぶん

子 し

化 か

合 ごう

物 ぶつ

: 分子量１万以上の化合物 重 じゅう 合 ごう

　　　　　　――→　 モノマー

ポリマー

モノマーがたくさんつながって（重合して）高分子ができるよ。

大きく分けて２通りある。 　・ 付 ふ 加 か 重 じゅう 合 ごう

: 多重結合が開いて重合する

2 　―→　　 CH 2

ｎ CH

＝CH

－CH

2

2

ｎ

エテン（エチレン）

ポリエチレン

　・ 縮 しゅく

合 ごう 重 じゅう 合 ごう : 水などの簡単な分子がとれて重合する

　+　 ｎ H

2 OH 　―→　 OCH 2

ｎ HOCH

O

2

ｎ

56　　参考書編

19 共有結合の結晶

こういう風に出る！

次の物質のうち、共有結合の結晶ではないものはどれか。 ①黒鉛　②二酸化ケイ素　③ケイ素　④炭化ケイ素　⑤ドライアイス

対 策

共有結合の結晶は4種類しか出ないので、丸暗記しよう

第

3

共有結合の結晶

章

構成粒子

原子　

ダイヤモンド

黒鉛

物質の例 C （ダイヤモンド・黒鉛など）、 Si 、 SiO 2

、 SiC （この 4 種の

み )

硬さ

非常に硬い（黒鉛のみ層状にはがれやすい）

沸点・融点 非常に高い 電気伝導性 なし（黒鉛のみあり） 式の表し方 多くの原子が共有結合でつながっており、全体として　 巨大分子を形成しているために、組成式で表す

共有結合の結晶は、 4 つの手でしっかり結びついているから強いイメージね。

解答 ⑤ドライアイス

第 3 章　化学結合　　57

20 配位結合・錯イオン

こういう風に出る！

次の文章は正か誤か。 アンモニアからアンモニウムイオンができる際、3つの共有結合と1 つの配位結合は区別ができる。

対 策

配位結合ができたら他の結合とは区別できない 配 はい 位 い 結 けつ 合 ごう

：電子対が一方の原子だけから提供されてできている結合

配位結合は共有結合の一種だけど、電子対を共有することで結合 が成り立っているわけではなく、片方の原子が電子対を一方的に与 えることで成り立っている結合のことだよ。

H ● → H + ＋ ●

　　Ｈの原子から電子がとれるとＨ ＋ になる。

+

H

H

H H N

+ H +

H N H

H

アンモニア

アンモニウムイオン

ここで重要なことは、例えば、アンモニウムイオンの場合、 4 対の電子対のうちで １ 対 だけが配位結合由来の結合であるが、結合が終了したあとは、 どれが配位結合による ものかわからなくなる。 つまり 4 対とも等価になるために、正四面体構造になる。

+

H O H

+ H +

H O H

H

オキソニウムイオン

解答 誤

58　　参考書編

オキソニウムイオンとアンモニアは三角すい

テストに出る配位結合は、 アンモニウムイオンとオキソニウム イオンと錯イオンしかないね。

O ＋

N

H

H

H H H

H

オキソニウムイオン アンモニア

錯 さく

イオン 金属イオンに非共有電子対を持つ物質（配 はい 位 い 子 し

）が配位したイオン。

・中心金属イオンと配位子からなる。 ・中心金属イオンは決まった配位数を持ち、錯イオンの形も決まって いる。

第

3

章

錯イオンはまず中心金属の配位数と形を覚えよう。 試験に出るのは Ag ＋ 、 Cu 2＋ 、 Zn 2＋ 、 Fe 3＋ (Fe 2＋ ) の 4 つの金属だよ。

Ag +　　 2 配位　直線形

Cu 2 +　 4 配位　正方形

配位子 配位子

Ag ＋

配位子

配位子

Cu 2＋

配位子 配位子

Zn ２＋　 4 配位　正四面体

Fe 3 + （ Fe ２＋ ）　 6 配位　正八面体

配位子

配位子

配位子

配位子

Fe 3＋

配位子

Zn 2＋

配位子

配位子

配位子

配位子

配位子

第 3 章　化学結合　　59

次に配位子を覚えよう！ 配位子

名称

数字

アンミン

NH

　1　モノ 　2　ジ 　3　トリ

3

アクア

H

O

2

CN － OH －

シアニド

ヒドロキシド

　4　テトラ 　6　ヘキサ

Cl －

クロリド

S チオスルファト 例えば、 Zn 2 ＋ は４配位であるために、どの配位子も４つ配位する。 組み合わせて錯イオンを書くと、このようになる。 ［ Zn(NH 3 ) ４ ] 2 ＋ 　、［ Zn(OH) ４ ] 2 －　 のような感じである。 ( + 2) + 0 × 4 ＝ 2 ( + 2) + ( － 1) × 4 ＝－ 2 あとは全体の電荷の合計を計算して［　］の外側につける。 命名するときは、まず配位子の数をいい、次に配位子、そして中心金属の 順にする。 全体が陰イオンになる場合は、最後に酸をつけることも覚えておこう。 2 O 3 ２－

例

命名法 ［ Ag(NH ３ ) ２ ] ＋

： ジアンミン銀イオン 　　① アンミンが２つついた銀のイオン ［ Zn(H 2 O) ４ ] ２＋ ： テトラアクア亜鉛イオン 　　② アクアが 4 つついた亜鉛のイオン ［ Fe(CN) ６ ] ３－

： ヘキサシアニド鉄（Ⅲ） 酸 イオン

　　③ シアニドが６つついた Fe ３＋ の陰イオン 　　　　　　　　　　　（陰イオンは「酸」という文字をつける）

60　　参考書編

21 分子間力・水素結合

こういう風に出る！

水素結合しない物質を選べ。 ①CH 4 ②H 2

O ③HF ④NH 3

対 策

水素結合は N－H と O－H と H－F のみである 分子間力 ：分子間に働く弱い力 　分子間だから分子どうし

第

3

章

分子間力は、分子どうしの弱い 引力だと考えればいいよ！

I

I

H

2 O H 2

O

2

2

この弱い力が分子間力

このうち水素原子が介在するものを 水素結合 という

水素結合 は分子間力の一種の形態で、水素原子を介在している分子間 結合のことである。 NH 3 、 H 2 O 、 HF のように N － H を持つ物質、 O － H を持つ物質、 F － H を持つ物質、に働く 分子間の力 である。

H

H

H

H

H N

分子の中の結合は 考えんなよ。

O

O

H

H

H N

水素結合

H

水素結合

H

解答 ① CH 4

第 3 章　化学結合　　61

ところで、分子には 極 きょく 原子間の極性は 電 でん 気 き 陰 いん 性 せい 性 せい

というものがある。

度 ど

で決まっている。

電気陰性度 ：共有電子対を引きつける強さ

H　O　 この電子対を引きつける強さ

電子はマイナスの電 でん （つまり 電気陰性度）が大きいということは、マイナスが近づいてくるということだ から、その原子がマイナスを帯びることになる。 荷 か をもっている。電子対を引きつける尺 しゃく 度 ど

電気陰性度

4

F

O

3 電気陰性度

C l

N

C

S

2

H

P

B

A l Si

Be

1

Mg

Li

Ca

Na

K

0

0

5

10

15

20

原子番号

フッ素が最大で4.0 、アルカリ金属の値が小さく、希ガスは他の原子と 結合しにくいために電気陰性度の値は存在しない。

希ガスは結合しにくいから、電気陰性度の値がもらえなかったんだぜ。

62　　参考書編

電気陰性度の差が大きい結合を 極性がある という。 結合に極性が生じることを 分極している という。

極性がある （分極している）

無極性

電気 陰性度

電気 陰性度

2.1

3.0

2.1

2.1

Ｈ

Ｈ

C l

H

+を帯びる －を帯びる

第

電荷が磁石のように偏っているものを「極性がある」っていうよ。 また、電子が片方に引き寄せられている結合を「分極している」っ ていうよ。

3

章

極性がない（もしくは少ない）分子は単原子分子（ He 、 Ne など）、同種 2 原子分子（ H 2 、 C l 2 など）、分子全体で無 む 極 きょく 性 せい になっているものがある。

　分子全体で無極性になっているものの例

ーＣーＨ

Ｈ 　Ｃ 　Ｈ

O = C = O

Ｈ Ｈ

ちょうど一直線上逆方向に 分極しているために、分子 全体としては無極性になる。

正四面体の CH ４ も同じ力で 電子を引き付けるために、 全体として無極性となる。

第 3 章　化学結合　　63

分子どうしが弱い力で 集まって固体になった のが分子結晶ね。

22 分子結晶

こういう風に出る！

下の化合物のうち沸点、融点が高いものはどれか。 ①塩化水素　②ヨウ素　③硫酸銅　④ドライアイス　⑤硫黄

対 策

沸点・融点が低いとあったら、分子結晶という意味 分子どうしが分子間力で引き合ってできた結晶を 分子結晶 という。

分子結晶の構造

ドライアイスのような分子の結晶は ファンデルワールス りょく 力 によって引き 合っている。 単位格子粒子数　 4 1 － 8 × 8 + 1 － 2 × 6 ＝ 4

ドライアイス（ CO 2

）

分子結晶を構成する分子の 中 の結合は、共有結合だから気をつけて ね。 CO 2 の C=O は共有結合で、 CO 2 どうしの分子間の結びつきは 分子間力ね。

分子結晶の構成粒子

共有結合によってできた分子が、 分子間力（ファンデルワールス力） や、水素結合によって規則正しく 配列している。

I

CO

2

2

解答 ③硫酸銅（他の４種はすべて分子結晶で、CuSO 4

のみがイオン結晶）

64　　参考書編

分子結晶の特徴

分子結晶は、とにかく分子どうしが弱い結合で結びついているって いうことがポイント。弱い弱いと思いながら解いてね。

物質の例 CO 2

、 Ｉ

2 、エタノール（ C 2

H 5 OH ）、 HC l などの非金属どうし

硬さ 軟らかく砕けやすい。 （分子どうしは分子間力のみなので、分子間の結合は弱 い） 沸点・融点 低いものが多い。昇華（固体から直接気体になる）するも のもある。 電気伝導性 なし 式の表し方 分子式

第

3

章

第 3 章　化学結合　　65

23 分子式と組成式の違い

こういう風に出る！

次のうち、分子式で表されるものはどれか。 ①NaOH　②Cu　③SiO 2

　④HCｌ　⑤Cu(NO 3 ) 2

対 策

分子結晶からなるもの → 分子式 イオン結晶・共有結合の結晶・金属結晶 → 組成式

分子 （非金属からなるもののうち、共有結合の結晶以外のもの） 　　例： H 2 O 、 CO 2 、 HC l 共有結合の結晶 （非金属からなるもので、以下の 4 種） 　　例： C 、 Si 、 SiO 2 、 SiC 金属結晶 （金属からなるもの） 例： Cu 、 Ag イオン結晶 （金属と非金属からなるもの） 例： NaC l、 CuSO 4

分子式と組成式の違いは、箸でつかめるかどうかのイメージ

分子式

組成式

Si S

S

Si

C O

S

O

Si

Cl

Na

H

O

O

Na Cl

Na Cl

共有結合の結晶やイオン結晶は 分子をつかもうとしてもどっさり ついてきちゃう

や H

2 O などの分子結晶は

CO

2

分子を箸でつかめる

解答 ④ HCl

66　　参考書編

24 金属結合・金属結晶 金属はなんとなく イメージしやすい よね。

こういう風に出る！

金属結晶の性質ではないものを選べ。 ①電気を流す　②沸点・融点が非常に高い　③展性がある ④組成式で表す

第

金属でカギを握っているのは自由電子よ。 自由電子があるから電気を流す、熱を通すみたいな感じね。

3

章

金属結晶の特徴

物質の例

Ag 、 Cu 、 Fe 、 Na （金属元素）

硬さ

硬いが展性（広げて箔にできる性質）・延性（棒状に引き 伸ばせる性質）を有する。　　

沸点・融点 色々なものがある 電気伝導性 あり 式の表し方 組成式（分子では存在していないので） ＊ Hg （水銀）以外はすべて固体であり、金属光沢を有している。

解答 ②沸点・融点が非常に高い 　　　　（沸点・融点が非常に高いのは共有結合の結晶）

第 3 章　化学結合　　67

金属の結晶格子

金属の結晶は、体 たい

心 しん

立 りっ

方 ぽう

格 こう

子 し

か面 めん

心 しん

立 りっ

方 ぽう

格 こう

子 し

か六 ろっ

方 ぽう

最 さい

密 みつ

構 こう

造 ぞう

のいずれ

かに属す。

体心立方格子

面心立方格子

六方最密構造

１― 2

個

１― 6

個

１― 8

個

１― 8

個

１個

１― 2

個

あわせて１個

体心立方格子 面心立方格子 六方最密構造

1つの原子に接し ている原子の数 （配位数）

8

12

12

単位格子中の 原子の数

2

4

2

充填率

68 ％

74 ％

74 ％

A l 、 Au 、 Cu 、 Ag Mg 、 Zn 、 Cd

金属の例

Na 、 K 、 Fe

面心立方格子と六方最密構造はどちらも球を最大に入れられる 詰め方よ。球を箱に詰める MAX は 74％ までね。

68　　参考書編

単位格子中の粒子数 配位数 原子半径

体心立方格子

2

3

１― 8

L

個

ｒ ＝ —— L

8

4

１個

1 － 8 （ ） × 8 ＋ 1

第

面心立方格子

3

章

4

１― 8

2

個

L

ｒ ＝ —— L

12

4

１― 2

1 － 8 （ ） × 8 ＋ 1 － 2 × 6

個

六方最密構造

１― 2

個

2

１― 6

個

12

1 － 3 （ ） 1 － 2 ×2＋3＋ 1 － 6 ×12

あわせて１個

配位数は、 1 つの粒子がいくつの粒子に接しているかという数

第 3 章　化学結合　　69

耐震 な く て 免震 ある オリンピック

体心

Na

Fe K 面心

Al

Au Ag Cu

６方に マグネット 全 稼働

六方

Mg

Zn Cd

70　　参考書編

25 化学結合のまとめ まとめとくから、 違いをマスター してね。

金属元素

非金属元素

陰イオン 陽イオン 原　子 構成粒子…

分　子

原　子

共有結合

金属結合

イオン結合

分子間力

アルミニウム 　( Al ) 鉄 ( Fe ) ナトリウム ( Na ) 銅（ Cu ） 原子からなる物質 （ 金属結晶 ）

イオンからなる物質 （ イオン結晶 ） 塩化ナトリウム 　( NaCl ) ヨウ化カリウム 　( K Ⅰ) 塩化アンモニウム 　（ NH 4 Cl ） NH 4 ＋ だけ金属扱い

分子からなる物質 （ 分子結晶 ） 原子からなる物質 （ 共有結合の結晶 ）

物質の分類 (結晶の種類)

第

3

ヨウ素 (Ⅰ 2 ) 二酸化炭素 　( CO 2 ) エタノール 　( C 2 H 5 OH ) 塩化水素（ HCl ）

ダイヤモンド ( C ) ケイ素 ( Si ) 二酸化ケイ素 　( SiO 2 ) 炭化ケイ素 ( SiC )

章

物質の例

C、Si、SiO 2 、SiC

構成 金属 金属＋非金属 非金属（ C 、 Si、 SiO 2 、 SiC は除く）

のみ

高いものから、 低いものまで、 さまざま

低いものが多い。 昇華しやすい ものがある

沸点・融点の 　　特徴

高い

非常に高い

なし（黒鉛は あり ）

あり あり

なし

なし

固体

電気 伝導性

自由電子の存在

溶解するか融解 すれば電気を通す

なし

液体

あり

えんせい 延性 (棒状に伸 びる）・ てんせい 展性 （箔 になる）がある 自由電子の存在

非常に硬い （黒鉛は軟らかい）

硬くてもろい 軟らかく、 砕けやすい

機械的性質

組成式 組成式

分子式

組成式

表される式

この上の表はすごく大事だから、ちゃんと理解して覚えようね。

第 3 章　化学結合　　71

26 合金

合 ごう 金 きん : 金属を融解して混合させたもの。単体とは違う性質を得ることがで きる。 名　称 金　属 用　途 青銅（せいどう/ブロンズ） Cu Sn ブロンズ像 黄銅（おうどう/しんちゅう） Cu Zn ラッパ 白銅 Cu Ni 100円玉 ステンレス Fe Cr Ni 台所の流し台 二クロム Ni Cr 電熱線 ジュラルミン Al Cu Mg Mn 飛行機の機体 青春の 傷は 白紙に

青銅

Sn 黄銅 Zn

白銅

Ni

まっ あるくもん

ジュラルミン

Mｇ

Al

Cu Mn

72　　参考書編

*みかみこぼれ話* この山のどこかに埋蔵金が埋まっているという噂があった。 どこにどれくらい埋まっているかわからない。 ある人は闇雲に掘っていき、ある人は地質調査をするかもしれない。 でも埋蔵金に関する詳しい地図があり、相当な宝が埋まっているこ とがわかっていたとする。 さて、君はどうするだろうか？ 掘るに決まってる？ それならすぐに勉強することだ。 いい点取る方法、いい大学に入る方法はすでに開示されている。 俺は今まで多くの生徒にその方法を示してきたが、必ずしもみんな が勉強するわけではない。 化学で満点（もしくは満点に限りなく近い点）を取る方法。 ①この参考書を完璧に覚える。 ②その後、問題（模試や過去問）を約１００年分解きまくる。 以上。これが宝の地図なのだ。 やり方はもう明らかにされている。 それをきちんとやれるかどうかが分かれ目だ。 だから俺は勉強を我慢大会だと思っている。 １００年分と聞くと多いと思うだろ？ でも、センター試験なんて 1 年分は３０分間だし、慣れてくれば半分 くらいの時間で解けるようになるだろう。 だから１００年分って言っても、２５時間くらい集中して問題解こう ぜ、って話なのである。 自分の未来をなめてはいけない。 君がどんなグレイトな人間になるかってのは君が決めているのである。 勝負のほとんどは自分の心の中で決まっている。 どうか負けずに頑張って欲しいと思う。

第

3

章

第 3 章　化学結合　　73

物質の変化

第 4 章

モルがわからなかったら化学 はできないから、イメージを よく理解してね。

27 モルとは

えんぴつ 1 ダースくださいって言ったら 12 本くれるでしょ？ １ ダースっていったら 12 コのことよね。化学の世界はすごく小さいから、 １mol という単位を使うんだよ。 1mol っていったら粒子が 6000 垓個 のことね。日本語で数字を数えていくとき、一十百千万億兆京（けい） 垓（がい）…って桁が増えていくでしょ？それの 6000 垓個、 6 に 0 が 23 コのことね。 ふざけて「いちご 1mol ください」って言ったらすごくたくさんのイチゴ が食べれそう！

　　　　　1mol（モル） とは… 6.02×10 23 個のことである。

6.02 × 100,000,000,000,000,000,000,000 個 0 が 23 コ

1mol ってすごい数…

74　　参考書編

化学の計算の基準は mo l。

物質量 とは ： mo lを単位とした量。 １mol とは ：粒子 6.02 × 10 23 コのこと アボガドロ数 粒子 1mo l の重さ ： モル質量 （原子の場合、原子量。分子の場合、 分子量。イオンや金属の場合、式量。） 気体分子１ mo l の体積 ：標準状態（ 0 ℃　 1 × 10 5 Pa ）で 22.4L 個数から物質量を計算する場合 　　　物質量 [mo l ] 　＝　 個数 [ 個 ] ―――――――――― 6.02 × 10 23 [ 個 /mo l ]

第

4

章

アボガドロ定数 （ｐ７６）

質量から物質量を計算する場合 　　　物質量 [mo l ] 　＝　 質量 [ ｇ ] ――――――――― モル質量 [ ｇ /mo l ] 気体の体積（標準状態）から物質量を計算する場合 　　　物質量 [mo l ] 　＝　 体積 [L] ―――――― 22.4[L/mo l ]

こういう風に出る！

6.02×10 24 の物質量はいくらか。　　→　6.02×10 24 ―――――― 6.02×10 23

＝10mol

11.2Lの物質量はいくらか。　　→　11.2――――22.4 ＝0.5mol

1molの重さが40ｇのNaOHでは、10ｇの物質量はいくらか。 　　　→　10――40 ＝0.25mol

第 4 章　物質の変化　　75

28 原子量・分子量・式量

質量数 12 の炭素原子 1 個の質量を 12 とし、これを基準とした各原子の 相 そう 対 たい 質 しつ 量 りょう を原子量という。（質量数にそれぞれの同位体の存在比をか けたものと考えることもできる。） 　　炭素 12 6 C を　 12 ｇとする 基準 　　　炭素 1mo l（モル）集まったら 12ｇ である。 6.02 × 10 23 [ 個 /mo l ] ＝ アボガドロ定数 陽子 6 個 中性子 6 個 12 6 C 原子

水素の重さは 1

つまり、炭素原子の 2 倍の重さなら 24ｇ 、 半分の重さなら 6ｇ っていう感じね。

1 12 ――

1

C の

12

H

C

よく原子量は覚えなくてもいいって 言われるけど、ダマされんなよ。 ここにある原子量は覚えよう。

原子量～これだけは最低覚えよう！

1

12

N 14 O 16 S 32 Ag 108

H

C

C l 35.5 Na 23

Fe 56

Cu 64（63.5）

例えば、水分子 H 2

O 1mol の重さはいくら？ と聞かれたら、

H 2 O は H が 2 つと O が 1 つで 1＋1＋16 ＝18 、 H 2 O 1mol の重さは 18ｇ ね。これを分子量というよ！

覚えた方がいい便利な分子量（式 しき 量 りょう ） NaOH 40 CuSO 4 ･ 5H 2 O 250 H 2 SO 4 98 HNO 3 63 CO 2

大事な分子量 も覚えろよ。

44

76　　参考書編

高得点のカギは絶対 に計算の力よ。

29 溶液の濃度

こういう風に出る！

20ｇのNaOHを水に溶かして250ｍLにしたときの濃度は何mol/Lか。 ①0.25mol/L　②0.5mol/L　③1mol/L　④1.5mol/L　 ⑤2mol/L

対 策

モル濃度は、1L中に何mol溶けているのかを考えながら解いていくこと 極性のある分子やイオンは、水に溶 よう 媒 ばい 和 わ することによって溶 よう 解 かい する

第

4

H

（ ようしつ 溶質 ）

O

章

H

NaC l

H

O

（ ようばい 溶媒 ）

H

水

Na ＋

食塩水 (水溶液)

C l ―

H

H H H

拡大

H

O O

O

H

H

H

O

イオンは水分子に取り囲まれている → すい　わ 水和

＋ のイオン（あるいは ＋ に帯電している粒子）は水分子の O 原子に取 り囲まれ、 － のイオン（あるいは － に帯電している粒子）は水分子の H 原子に取り囲まれる。こういう風に、溶媒に取り囲まれることを 溶媒和 っていうよ。特に溶媒が水のときは、 水和 っていうよ。

（ 20――40 × 1000―――250 ＝ 2

）

解答 ⑤ 2mol/L　

第 4 章　物質の変化　　77

濃度にはいろいろな表し方があるが、ここではよく出る質量パーセント濃 度とモル濃度について学ぼう

質量パーセント濃度[％] 　溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合 求めようとする物質の質量 ――――――――――――― 全体の質量 ＝

溶質の質量 ――――――― 溶液の質量 ＝

溶質の質量 ―――――――― 溶媒＋溶質の質量

例　食塩 20g と水 100g を合わせた食塩水中の食塩の質量パーセン ト濃度を求めよ。

溶液は全量であるために 100 ＋ 20 ＝ 120g 20―――120 ＝ 0.167　 17％

全体の重さの中に溶液 の割合がどれだけある かで考えようね。

モル濃度 [mo l /L] 　溶液 1L 中の溶質の物質量 （つまり、 1L の中に何 mo lの物質が溶けているのかを表す。）

例　NaCl 0.2mol が溶けている水溶液が 0.5L あるときのモル濃度は いくらか。 0.5L 中に 0.2mol 溶けているわけだから、1L 中にはその 2 倍溶 けることになる。 0.2 × 1L―――0.5L ＝ 0.4　　　0.4mol/L　 溶液 1L 中に何 mol 溶けているか？

78　　参考書編

30 モル濃度の計算（練習） がんばって！！

こういう風に出る！

1mol/L－NaOHの溶液を1L作る方法を述べよ。

1L 中に 1mol あればいいから、NaOH を 40g 入れた後に 水を加えて 1L になるようにする。

あとから水で 1L にしなければ、全体で 1L にならないので注意！

第

4

章

しっかり把握するべし！

水 1L＝ 1 kg( 1000 g) 水の密度は 1.0 g/cm 3

1m

10cm

体積 1cm 3 1cm

1L(1000cm 3 )

1m 3 (1000L)

重さ 1ｇ 1kg(1000g)

1t (1000kg) トン

水は 1L が 1000ｇ だけど、何かを混ぜたものは 1L が 1000ｇ にならないよ。だから重さで足し算せずに、溶質を溶かしたあと、 溶媒を加えて全体が 1L になるようにして水溶液を作ろうね。

解答 40g の NaOH を溶かし、全体で 1L になるように 水を加える。

第 4 章　物質の変化　　79

問　0.5mol/L－NaOHの溶液を 200mL 作る方法を述べよ。

NaOH の式量 40 NaOH の 0.5mol の重さは 0.5mol × 40 ＝ 20g(1L 中） 20g × 200―――1000 ＝ 4　　　 NaOHを4ｇ入れ、水を加えて200mLになるようにする。　 問　2mol/L の NaOH 水溶液 0.2L 中には、NaOH が何ｇ含まれて いるか。 1L は 1000mL だから、そのうち の 200mL ねっていう意味。

1L で 2mol なら 0.2L(200mL) 中には 2 × 200―――1000 ＝ 0.4mol 　NaOH の式量は 40(1mol あたり 40g）だから 　　　0.4 × 40 ＝ 16 16g　

問　80％硫酸は何 mol/L か。ただし、密度は 1.8g/cm 3 とする。 水は 1L=1000g。（つまり、1000mL が 1000g → 1.0g/cm 3 )　 硫酸の密度は 水の 1.8 倍 だから、硫酸の 1L の重さは

　1000 × 1.8 ＝ 1800g/L その重さのうちの 80％が H 2 だから 　1800 × 0.8 ＝ 1440g( 硫酸 1L 中に） 硫酸 (H 2 SO 4 ）の分子量は 98 だから 1440―――98 ＝ 14.7mol/L SO 4

ということは、水は 1800 ― 1440 ＝360ｇ

15mol/L　

密度の問題は苦手な人が多いけど、私は水の何倍っていう風に考えて るよ。例えば、密度 1.2g/cm 3 っていったら、水の 1.2 倍ってことね。 水だと 1L が 1kg だから、この場合の液の重さは 1.2 倍、つまり 1L が 1.2 ㎏ね。

80　　参考書編

コツをつかむと、すぐ できるようになるよ。

31 溶解度

溶解度 ： 溶媒100ｇ に溶ける溶質の質量

単位はつけなくていいよ。

100 120 140 160 180 溶解度

硝酸カリウム

第

20 40 60 80

塩化アンモニウム

4

章

塩化ナトリウム 硫酸リチウム

0 0

20

40

60

80 100

［℃］

温度

通常、固体の溶解度は温度が高くなるほど大きくなるが、すべての物 質に当てはまるわけではない。

溶質が限界の溶解度まで溶けている溶液を飽和溶液というよ。

第 4 章　物質の変化　　81

再結晶 ：温度による溶解度の差を利用して結晶を析出させる方法

ちょっと練習

問　60℃で飽和している硝酸カリウムが 300g ある。これを 20℃に 冷却すると、何 g の硝酸カリウムが析出するか。 60℃での溶解度を 110、20℃での溶解度を 30 とする。

これは俺のオリジナルの方法なので絶対にマスターしてくれ。

まず、60℃での飽和水溶液 300g の内訳を計算する。 60℃での溶解度は 110 だから、水 100g には硝酸カリウムが 110g 溶けている。 つまり 110 ―――――― 100+110 が硝酸カリウムが溶けている比率であ る。 これは、問題の水溶液 300g にも当てはまる比率のはずだ。 つまり、300 × 110―――210 ＝ 157g が硝酸カリウムで、 300―157 ＝ 143g が水のはずである。 ここでものすごく重要なことは、水の量は変わらないというこ とだ。143g の水に溶けている溶質の割合は、20℃の場合には水 100g に対して 30g になるはずである。 今、水は 143g であるので、溶質は 143 × 30―――100 ＝ 43g 溶けていることになる。 最初にあった溶質は 157 ｇであるので、 　157 － 43 ＝ 114g 析出することになる。　 x 157 143 …20℃での硝酸カリウムの量 …水の量 143

82　　参考書編

これをさらにカスタマイズすると…

20℃での溶解度

x

上に硝酸カリウムを書く… 下に水を書く…

157 143

30 100

143 斜めにかけて＝で結ぶ

計算で 60℃の水溶液に入って いる硝酸カリウムと水の量 を書く

この線は分数の線と いう意味ではないよ

水の量は変わらないから 143g のままだが、 x g がわからない。 で、横に 20℃の溶解度を書く。 そのあと斜めにかけて＝で結ぶ。そして x を計算するだけ。 　　　　143 × 30 ＝ 100 x x ＝ 43g 　　　　１57 － 43 ＝ 114g 20℃で水 143g には 43g の硝酸カリウムが溶けるから 157 － 43 で 114g の硝酸カリウムが析出することがわかる。

第

4

章

第 4 章　物質の変化　　83

*みかみこぼれ話* 会社に入ると仕事ができるやつにはどんどん仕事が集まってくる。 君が自分の部下に重要な仕事を頼むとき、優秀な部下に頼むだろ うか？ ドンくさい部下に頼むだろうか？ サラリーマンの給料はほとんど同じなのに、仕事量は同じではない。 どう思う？ 俺はどうも思わない。 仕事ができるやつはどんどん仕事をこなすべきだと思ってる。 俺の趣味は海外を旅することだ。 車の行き交う道路のそばで生まれ、排気ガスで真っ黒になってい る赤ちゃんに与えられる教育のチャンスは圧倒的に少ないだろう。 今日、ご飯を食べることに一生懸命なのである。 日本はどうだろうか？ 明日食べるものに意識を集中しないといけない子供がどれだけい るだろう？ 俺らには勉強をする環境が与えられている。 発展途上国で、金持ちだと偉そうにしている日本人に時々出会う。 貧しい国にたまたま生まれた子は、貧しい自分の国と日本、どっち に生まれたかっただろうか。 貧しい国の子供達が生まれたかったこの日本に、たまたま生を受 けただけの俺たち。 地球のためにも一生懸命に勉強する責任があると俺は思っている。 苦しい時、いつも俺は貧しい国の人たちのことを思いながらがん ばっている。 毎月、自分の好きな国に旅をしに行っている。 発展途上国では路上で暮らす子をよく目にする。

84　　参考書編

32 化学反応式の作り方 作り方の順番 があるからね。

天然に存在している分子のうち、最低これだけは覚えよう！ H 2 ( 水素 ) N 2 ( 窒素 ) O 2 ( 酸素 ) CO 2 ( 二酸化炭素 ) NH 3 ( アンモニア ) H 2 O ( 水 ) 水素と酸素から水を化合する化学式を作ってみよう。 H 2 　＋　 O 2 ―→ H ２ O 右辺と左辺の数を合わせる

このように、何と何から 何ができるかは、覚えて おかないとできないよ。

第

4

係数を合わせるにはバラバラで考える

章

H H O

H

O

＋ O 2

→ H 2

H 2

O

H

O

少ない方を多くしていくと… 　（まず「 O 」の数を合わせる）

H H O

H H O

O O

H

→ 2 H 2

＋ O 2

O

H 2

H

両辺を合わせる… 　（次に「 H 」の数を合わせる）

完成！

H H O

H H O

H H

H H

O

2 H 2

＋ O 2

→ 2H 2

O

O

質量保存の法則があるから、左辺と右辺の合計は必ず同じじゃないと ダメね。左辺と右辺は ＝ じゃなくて → で結んでね。

第 4 章　物質の変化　　85

俺の化学反応式の作り方。 ワープ方式だけど、できたら便利だからマスターしてくれ。 どこからスタートさせるかを決めると速くなる。

・A 2 　の化学式を完成させよう 　まず左右の原子の数を見て、数が多いところに係数 1 をつける。 （１） A 2 ＋　 B 　―→ AB 2 　その数に合わせるように、反対の係数を決める。 　　（１） A 2 ＋　 B 　―→　 2 AB 2 … A の数が合った 　次に、他の原子の数を合わせる。 　　（１） A 2 ＋　 4 B 　―→　 2AB 2 … B の数が合った ＋ B ― → 　A B 2

A に関しては 　左辺が 2 、右辺が 1 B に関しては 　左辺が 1 、右辺が 2

＋　 4B 　―→　 2AB 2

…できあがり

A 2

次は難しいのをやってみよう。

・A 2 　の化学式を完成させよう 　まず左右の原子の数を見て、数が多いところに係数 1 をつける。 （１） A 2 ＋　 B 3 ―→ AB 2 　その数に合わせるように、反対の係数を決める。 　　（１） A 2 ＋　 B 3 ―→　 2 AB 2 … A の数が合った 　右辺の B の数が 4 つになったので、左辺の B の数を合わせる。 　　（１） A 2 ＋ 4ー3 B 3 ―→　 2AB 2 … A ・ B とも数が合った 　分数を整理するために、全部の係数を 3 倍する。 3 A 2 ＋ 4 B 3 ―→　 6 AB 2 ドン！ ＋ B 3 ―→　 A B 2

A に関しては 　左辺が 2 、右辺が 1 B に関しては 　左辺が 3 、右辺が 2

＋ 4B 3

―→　 6AB 2

…できあがり

3A 2

86　　参考書編