平衡式と骨格式の大きな違いは、平衡式が化学反応に関与する反応物と生成物の実際の分子数を与えるのに対し、骨格式は反応物の数しか与えない点である。

化学反応式は、化学反応を表すものです。つまり、化学式は、反応の反応物、最終生成物、反応の方向を与える。方程式は平衡方程式と骨格方程式の2つに分けられる。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. バランス式とは 3. スケルトン式とは 4. 並列比較 - バランス式 vs スケルトン式の表形式 5. まとめ

つりあいほうていしきは何ですか？

釣り合いのとれた化学方程式は、各反応物の実際の反応量と生成される生成物分子の数を与えます。反応物と生成物の比率を示す詳細な式である。ある反応から得られる生成物の量などのパラメータを計算する場合、必ず平衡化学式を用いなければならない。そうしないと、どれだけの反応物が反応し、どれだけの生成物が得られたのかがわからないからだ。

しかし、熱力学的な計算では、反応ステップの数を実験的に決める必要があるため、この式は成り立たない。平衡化学式において、分子の前にある値を「化学量論係数」といい、化学量論とは、反応物と生成物の数値関係のことである。

2Na2O⟶4Na+O2

上の反応は平衡化学反応式の例である。酸化ナトリウム(Na2O)を分解する。この反応の公式または骨格式はNa2O⟶Na+O2であり、式のバランスをとるには、検定法と酸化数法の2つの方法を用いることができる。

反応物と生成物を見て、化学式のバランスをとるテストです。この反応では、酸化ナトリウムが反応物であり、1分子あたりナトリウム原子が2個、酸素原子が1個存在する。しかし、製品側にはナトリウム原子が1つ、酸素原子が2つある。そこでまず、反応物側に化学量論的な係数である2を加えます。反応物側には、ナトリウム原子が4個、酸素原子が2個存在します。生成物側にも酸素原子が2個あるので、生成物側のナトリウムの化学量論係数として「4」を加えて、この式をバランスさせることができるのです。両辺の原子の数が等しくなったので、釣り合った化学方程式ができあがります。

きほんほうていしきは何ですか？

骨格式は、化学反応に関与する反応物と最終生成物の種類を示すものである。しかし、これでは反応物と生成物の正確な比率を知ることができません。したがって、骨格式から得られる重要な内容は、反応の反応物、反応の生成物、反応の方向である。上記の反応について、骨格となる反応は以下の通りである。

Na2O⟶Na+O2

へいこうほうていしきとけいたいほうていしきの違い

平衡式と骨格式の決定的な違いは、平衡式が化学反応に関与する反応物と生成物の実際の分子数を与えるのに対し、骨格式は反応の反応物のみを与える点である。また、平衡式は化学量論的係数を含む場合と含まない場合があるが、骨格式は化学量論的係数がない。例えば、酸化ナトリウムの分解の平衡化学式は2Na2O⟶4Na+O2、骨格式はNa2O⟶Na+O2である。

以下のインフォグラフィックは、平衡方程式と骨格方程式の違いをまとめたものです。

概要 - へいこうほうていしき vs. けいたいほうていしき

ある化学反応の書き方として、平衡式と骨格式がある。まとめると、平衡方程式と骨格方程式の大きな違いは、平衡方程式が化学反応に関与する反応物と生成物のそれぞれの実際の分子数を与えるのに対し、骨格方程式は反応の反応物のみを与えるという点である。

引用

1Hermannstein, Anne-Marie."平衡方程式の定義と例" ThoughtCo, September 17, 2019, available here.