高校化学。この考え…ナンセンス？

質問

化学は暗記に頼っており，たぶんかなりの化学音痴です。
先日の模試で，カーバイドからアセチレンを生成する反応書けという問題が出ました。
このとき，カーバイドとアセチレンの化学式は覚えていたので，後は適当に
CaC2 + H2O → C2H2 + CaO

後で調べた結果，これが大間違いだと気付きました。
ですが，どういけないのでしょうか。
これも色などと同様，大学で学習する内容が関係していて，高校の範囲ではとりあえず暗記なのでしょうか。
少なくとも，高校の範囲で使える法則性・考え方はありませんか？
このように一つ一つ潰していくしかないのでしょうか。
例えば，硫酸と炭素の反応とか。。。

回答No.4

htms42 · ベストアンサー

カーバイドと水の反応でアセチレンが発生するという反応は有機化学の最初に出てきます。
反応式は
ＣａＣ２＋２Ｈ２Ｏ→Ｃ２Ｈ２＋Ｃａ(ＯＨ)２
です。
これを
ＣａＣ２＋Ｈ２Ｏ→Ｃ２Ｈ２＋ＣａＯ
と書く高校生はものすごく多いです。
授業で説明をして、実験をやって、白濁した溶液を見ていてもです。
次のテストではまたぞろぞろ出てきます。時によってはクラスの1/3～1/2になります。
多分、「生石灰」、「消石灰」と言ってもどういうものかを知らないからではないでしょうか。乾燥剤の話もします。「ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ(ＯＨ)2　の反応は起こりやすいのですごく発熱する」という話をして、冬に売店で買った冷たいお酒を温める仕組みのついた「～娘」という日本酒の容器を見せたりもします。以前ＴＶでやっていた「ミスター味っ子、駅弁勝負」というアニメの中でも出てきていたという話もします。でもＣａＯと書く生徒はなくなりません。

金属ナトリウムと水の反応で水素が出る反応の反応式は
２Ｎａ＋２Ｈ２Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ２
です。
２Ｎａ＋Ｈ２Ｏ→Ｎａ２Ｏ＋Ｈ２
と書く生徒はほとんどいません。
カーバイドの反応でＣａＯと書く生徒が多いのですからＮａ２Ｏを書く生徒も多いのではという気がしますがそうではありません。
でも金属カルシウムを水に入れた時の反応ではやはり
Ｃａ＋Ｈ２Ｏ→ＣａＯ＋Ｈ２
と書く生徒がかなり出てきます。

ＮａＯＨはよく知っている物質だということもあるでしょう。
単に構造の簡単な式を書いているだけだという気もします。

石灰（いしばい）は石灰石を焼いて作ります。
ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＣＯ２
石を焼いた後に残る白い物体ですから「灰」と読んだのです。このＣａＯは水と反応して発熱します。
反応後のＣａ(ＯＨ)2はもう発熱しませんので水と接触する前と接触した後とを「生」と「消」で区別しています。
「石灰」を「いしばい」と読まずに「せっかい」と読むとこういう背景はわからなくなります。石灰と言えばＣａＯとＣａ(ＯＨ)２だけのことのはずなのですがＣａＣｌ２のようなものまで石灰と呼んでいるのが現状です。Ｃａ化合物の総称と思っている人も多いです。ＴＶの中ではよくこういう使い方をしています。
乾燥剤の話をしても通じなくなっている理由の1つではないでしょうか。

お礼

そうなんですね…，本当にまったく理解してませんでした。
私と似たような回答を書く人たちがいるというのを見て，少し安心してしまいましたが。
他の方が言うように，やはりそれぞれの性格を知るのが一番の早道なのですね。

沢山の方に回答を頂き，どの方にポイントを付与するか迷ってしまいました。
丁寧な回答をどうもありがとうございました。

回答No.3

rukuku

はじめまして

小学生の頃から化学など理科系の科目は好きでしたので、たぶん、x_crimsonさんの気持ちは理解できないと思いますが、アドバイスします。

化学というのは暗記の科目ではありません。
それぞれの物質の性格から、どのような化学反応が起こるのかが決まってきます。
とは言っても、さまざまな物質を扱うので、どうしても「記憶」になってしまうこともあります。

happy2bhardcoreさんの回答とちょっと違いますが、こんな考え方もできます。
CaOは乾燥剤に使われる生石灰で、水と反応しやすい物質です。
水と反応して水酸化カルシウムになります。
CaO＋H2O→Ca(OH)2
もし、反応の課程で仮にCaOが発生しても、周りに水がある環境では、CaOは水と反応してCa(OH)2となります。
結果としては
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
です。

＞少なくとも，高校の範囲で使える法則性・考え方はありませんか？
一概に説明するのは難しいのですが、化学反応は「より安定する方向」へと向かいます。
ご質問の水＋カーバイトの例では
CaO+H2OよりもCa(OH)2の方が安定なので、Ca(OH)2ができます。

といっても難しいです。
たとえば、身近な物質である食塩は、
１．高校までの教科書なら「食塩水を電気分解すると“水素”と“塩素”を発生する」と書いてあると思います（液は食塩＋水酸化ナトリウム溶液になります）。
２．でも、条件次第では“水素”と“酸素”を発生することもあります。
３．また、水を使わず熱で溶かして（８００℃）電気分解すると、Na(ナトリウム)とCl2（塩素）になります。
小学校の教科書にも載っている食塩ですが、実際には結構やっかいなモノです。

余計に混乱させてしまったかもしれませんが、化学はホントに複雑です。
どうしても記憶に頼らなければならないことは出てくると思います。
でも、そのときに単に反応式を覚えるのではなく、登場人物（この場合は“登場物質”になるのかな？）の性格を覚えて行く方が、近道ですし、これから先の生活の中で役に立つと思います。

回答No.2

Ichitsubo

「生石灰CaOは水と速やかに反応して消石灰Ca(OH)2になる」という無機化学の重要事項をお忘れかと。

回答No.1

happy2bhardcore

＞CaC2 + H2O → C2H2 + CaO
＞どういけないのでしょうか。

正しくは、CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2です。

水に溶かしただけなのに、酸素が反応するっておかしいと思いませんか？
水の中のイオンはH+ とOH- が存在するだけでO2-は存在しません。

陽イオンは陰イオンと反応するということだけわかっていれば、ほとんどの反応がフィーリングで解けます。

お礼

仰る通りです。
>>水の中のイオンはH+ とOH- が存在するだけでO2-は存在しません。
本質的なことが全く分かってませんでした。
どうもありがとうございました。
この質問は，少しの間締め切らないで置こうと思います。