メタンを完全燃焼させたときの化学反応式の作り方

今回の記事ではメタンを完全燃焼させたときの
化学反応式の作り方について解説します。

メタンを完全燃焼させたときの化学反応式

完全燃焼とは？

完全燃焼とは名前の通りで
完璧に燃焼させることです。

では化学でいう完全燃焼とはどんな反応なのでしょう？
燃やそうと思っているものの中に炭素Ｃがあれば
炭素Ｃが二酸化炭素（$CＯ_2 $）に変わることを完全燃焼といいます。
燃やそうと思っているものの中に水素（H)が含まれていたら
水素Hが水（$H_2O $）に変わることも完全燃焼といいます。

です。

では本題に入っていきましょう。
完全燃焼の化学反応式の作り方について学習していきます。

化学反応式の作り方

化学反応式をどうやって作るか？
というと、まず燃やそうと思っている物質（燃焼させる物質）の
係数を1とします。

次に炭素Cや水素Hの数をそろえながら
一番最後に$Ｏ_2 $で係数調整をします。

どんな風にやるのか？
具体的に$CH_4 $（メタン）で化学反応式を作ってみましょう。

メタンを完全燃焼させたときの化学反応式を作ってみよう！

$CH_4 $（メタン）はガスコンロをひねって
プシューっと出てくるガスがありますよね。
それはメタンガスです。
メタンガスの代表例は都市ガス（天然ガス）です。

（１）メタンを完全燃焼させると化学反応式はこうなる

メタンガスを完全燃焼させます。
完全燃焼ですから、$O_2 $（酸素）と結びついて燃えていきます。
そして$CH_4 $（メタン）の中に含まれているCが$CO_2 $（二酸化炭素）に変わり
$CH_4 $の中に含まれているHが$H_2O $に変わります。
これが完全燃焼です。

よってここまでの解説をもとに化学反応式を
作ると以下のようになります。

となり、これが完全燃焼したということです。

（２）まず燃やすものの係数を『１』とする

そして先ほど解説したように係数を合わせていきます。
ではどうやって係数を合わせればよいのでしょう？

まず燃やすものの係数を『１』とおきます。

燃やすものは$CH_4 $（メタン）なので
以下のように書きます。

$CH_4 $（メタン）の係数を『1』とおいたので
炭素Cの数は決まりましたね。
なぜなら左辺において炭素Cは$CH_4 $（メタン）以外にないからです。

（３）全体の炭素の数をそろえる

Cの数は1個だとわかりましたから
全体の炭素Cの数もそろえましょう。
右辺に存在する炭素Cも$CO_2 $の1個しかありまぜん。
だから以下のような化学反応式になりますね。

こんな感じで先に炭素Cの数合わせをします。

（４）水素Hの数合わせをする

炭素Cの数が決まったので
次に水素Hの数合わせをします。

左辺に存在する水素Hの数は$CH_4 $に存在する4つですね。
では右辺に存在するHの数とあわせましょう。
右辺に存在するHの数は$H_2O $の2個ですね。

左辺に存在する水素数は4個で右辺に存在する水素数は2個です。
左辺に存在する水素数と右辺に存在する水素数を同じにするために
右辺の$H_2O $の係数を2にしましょう。

$2H_2O $となれば右辺の水素数は4個となって
左辺の水素数と右辺の水素数が同じになり帳尻が合いましたね。

ということで

となりました。

（５）酸素Oの数合わせをする

次に酸素Oの数をそろえます。

左辺に存在する酸素Oの数は$O_2 $ということから2個だとわかります。
では右辺に存在するOはいくらありますか？
$CO_2 $の2個と$2H_2O $の2個だから右辺に存在するOの数は合計4個ですね。

ということで左辺に存在するOは2個、
右辺に存在するOは4個ということがわかりました。

ではどうすれば左辺に存在するOの数と右辺に存在するOの数が一致するでしょう？
左辺の$O_2 $の係数を2にして$2O_2 $にすれば
左辺の酸素数が4個となり
左辺と右辺の酸素数が一致しますね。

よって

となります。

以上で係数合わせが終わりました。

メタンを完全燃焼させたときの化学反応式の作り方まとめ

こんな感じで燃やすもの（$CH_4 $）の係数を1として
（１）Cの数を決定して、（２）Hの数を決定して、
（３）最後にOの数で帳尻を合わせれば
完全燃焼における化学反応式を作ることができます。

以上でメタンを完全燃焼させたときの化学反応式の作り方についての解説を終わります。

続いて熱化学反応式について解説します。