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化学基礎
物質の変化とその利用
最終更新日：2026年7月19日
原子や分子は小さすぎて1個ずつ数えられません。そこで化学では、6.0×10²³個をひとまとめにした「モル」という単位を用意して、目に見えない粒子の数を天びんで量れる質量と結びつけます。この単元は、そのモルを軸に、化学反応式・酸と塩基・酸化と還元という三つのテーマを扱います。計算問題の大半はここを土台にしているため、乗り越えられるかどうかが化学全体の得点を左右します。
この単元のポイント
- 物質量（mol）は粒子の個数を数える単位で、基準はアボガドロ定数 6.0×10²³ /molです。モル質量（g/mol）で質量と結びつきます。
- 酸はH⁺を与える物質、塩基はH⁺を受け取る（またはOH⁻を出す）物質です。中和反応で塩と水ができます。
- 酸化＝電子を失う（酸化数が増える）、還元＝電子を得る（酸化数が減る）であり、両者は必ず同時に起こります。
共通テストのポイント
モル計算（質量・気体の体積・粒子数の相互換算）と中和滴定（酸のmol×価数＝塩基のmol×価数）は計算問題の核です。酸化数の求め方と、その増減による酸化・還元の判定も必須です。
物質量（モル）
原子や分子は非常に小さく数が膨大なので、6.0×10²³個をひとまとめにして1モルと数えます。この個数がアボガドロ定数です。1モルあたりの質量がモル質量（g/mol）で、原子量・分子量に g をつけた値になります。また、同じ温度・同じ圧力の気体は、種類によらず同じ体積の中に同じ数の分子を含みます（アボガドロの法則）。この法則から、どの気体も標準状態（0℃・1.013×10⁵Pa）では1モルあたり約22.4Lを占めることになります。この「質量 ⇔ 物質量 ⇔ 粒子数 ⇔ 気体の体積」の橋渡しができれば、化学反応式の係数を使って反応物・生成物の量を自在に計算できます。
酸・塩基と中和
酸はH⁺（水素イオン）を与える物質、塩基はH⁺を受け取る（またはOH⁻を出す）物質です。酸と塩基が反応すると、互いの性質を打ち消し合って塩と水ができます（中和反応）。
中和の量的関係とpH
- ちょうど中和する条件は 酸のmol×価数 ＝ 塩基のmol×価数です（H⁺とOH⁻が過不足なく反応します）。
- pHは水素イオン濃度の指標で、25℃では7が中性、7より小さいと酸性、大きいと塩基性です。pHが1小さくなると水素イオン濃度は10倍になります。
- 塩の水溶液の性質は「強いほうが勝つ」と覚えます：強酸＋弱塩基の塩は酸性、弱酸＋強塩基の塩は塩基性を示します。
酸化と還元
もともとは酸素と結びつくことを酸化、酸素を失うことを還元と呼びましたが、より広くは電子のやりとりでとらえます。電子を失うことが酸化、受け取ることが還元で、この二つは必ず同時に起こります（一方が電子を渡せば、他方がそれを受け取るからです）。反応の前後を判断する道具が酸化数で、酸化数が増えれば酸化、減れば還元です。相手を酸化して自分は還元される物質を酸化剤、相手を還元して自分は酸化される物質を還元剤といいます。また金属の反応しやすさの順（イオン化傾向 K＞Ca＞Na＞…＞Ag＞Au）を知っていると、どちらが電子を渡すかを予測できます。
参考・出典
この記事は、運営者が構成を設計したうえで生成AIを併用して執筆し、公開前に運営者が内容を確認しています。 学習の参考としてご利用いただき、重要な判断の際は教科書や公式資料もあわせてご確認ください。 誤りにお気づきの場合はフッターの投書箱よりご連絡ください。