理論化学の計算なんて簡単!2つの事を意識するだけで解ける!

理論化学

どうも、受験化学コーチわたなべです。

受験化学コーチわたなべ
理論化学っていくら問題集を解けるようにしても、模試で知らない問題が出たらとにかく解けない。。。
受験化学コーチわたなべ
ちょっと知らない問題が出たらもうお手上げ。何をしたらいいのかが全然わからない。
受験化学コーチわたなべ
問題を解く時の方針が立たずに全く何をしていいか方針が立たない

理論化学が化学の中で一番苦手な人も多いのではないでしょうか?

理論化学は考える力がある人にとっては「めっちゃ楽だな」って思う一方で、暗記頼みの勉強をしているとピタリと全く成績が伸びないんですよ。

なので、今日は理論化学という物を理解してどのように勉強し、どのように解けばいいのかを解説していきます

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理論化学とは?〜そもそも論〜

理論化学とは

そもそも理論化学とは何か? ということを考えたことがあるでしょうか?

理論化学をWikipediaで調べると

理論的モデルや数式を元に、既知の実験事実を説明したり、未知の物質の性質などを予言したりする演繹的なアプローチを行う化学の方法論である

出典:Wikipedia

と書かれています。Wikipediaだけでなくだいたい同じことが書かれています。

つまり、理論化学で大事なことは

受験化学コーチわたなべ
理論を知って演繹しましょう(具体事象に落としましょう)!

ってことなんですよ。

 

帰納と演繹

演繹とは帰納の逆で抽象的な物を具体化するってことです。数学的帰納法はn=1の時、n=k、n=k+1と具体的な事象から抽象化しますよね。

逆にan=2n+1などと与えられた物をn=1の時は?a1=3とn=を具体化することを演繹と言います。

理論化学とは

理論を問題ごとに当てはめるのが理論化学なんですよね。

ってことは! 問題集の問題をいくら解きまくって具体的な問題を覚えたとしても意味がないんですよね

全部問題集を片っ端から覚えようとします。

でも、そもそもそれは理論化学という学問に反する行為なのです。

 

ではでは、

しょうご
それなら理論化学ってどう勉強したらいいのか?

って思いますよね。

もう答えはいっているんですがシンプルです。抽象的な解法や概念を理解して個別具体的問題に下ろす練習をするんです。

理論化学の大学受験入試問題は2パターン

理論化学は2パターンです。理論化学の入試問題は基本的に計算問題になります。

理論化学の計算問題は「与えられた物理量」から「問われた物理量」を求める問題です。

物理量とは、体積とか温度とか圧力とかのことです。

この「与えられた物理量」から「問われた物理量」を求める方法が理論化学では2パターンあります。

それは、

  1. 化学変化がない場合
  2. 化学変化がある場合

の2つです。

化学変化がない場合

化学変化がない場合のモル

化学変化がない場合の最大の特徴は与えられた物理量から問われた物理量を直接計算で求めることができるのです。

例えば、希釈する問題って化学変化がは起きていませんよね。この場合は溶液に溶けている溶質の質量か個数に着目すればいいのです。

希釈

希釈前の溶質の質量=希釈後の溶質の質量

を溶けば希釈後の溶液のモル濃度でもパーセント濃度でもなんでも出せますよね。

このように化学反応が起きない場合は直接求めることができるのです。

これは中学生の時までの理科にあった化学の問題とさほど代わりはありません

化学変化がある場合

化学変化がある時の理論化学

化学変化がある場合は、化学変化がない場合とは違って与えられた物理量から問われた物理量を直接求めることができません

結論から言いますね。理論化学で化学反応が起こる場合の方針は次の2手順です。

重要ポイント
  1. モルに変換する
  2. 反応前と反応後のモルの関係式を作る

化学変化が起きているということは、化学反応式で反応前と反応後を関係づけることができます

2H2+O2→2H2O

この時、反応前と反応後の関係式を作れるのは「モル比」だけなんですよ。

よって、化学変化がある計算問題は一度「モル」に変換する必要があります。

理論化学の方針molに変換

モルに変換します。

受験生ならモルへの変換は暗記しておきましょう。当然作り出すことはできますが、問題を解くときに、問題の主題以外のことで頭を使うのは勿体無いです。
とにかくモルに変換する方法だけを覚える動画

このようにモルに変換した上で、モルの関係式を作る方法をご紹介します。

 

モルの関係式を作る

よって、求めたいモルを計算で導出します。

その後モルを問われている物理量に変換するのです。

モルから変換

このように化学変化がある場合は、反応前と反応後の関係式は「モル」で作らなければならないので、直接求められません。

理論化学の勉強法!〜勉強することは3つだけ〜

理論化学の勉強法はこの3つ
  1. 直接求める方法
  2. モルに変換
  3. モルの関係式

理論化学は1つ前の見出しで解説した通り、化学変化がないパターンとあるパターンがありまして、基本その2パターンだけです。

そこから導き出せるのが

1.直接求める方法(化学変化がない場合)

化学変化がない場合のモル

直接求められるので、これはその都度考えることになります。

これはそれほど多くありません。なぜなら入試問題の大半は化学反応が起こるからです。

入試問題の大半は化学反応が起こるからです。

2.モル変換(化学変化が起こる場合)

理論化学の方針molに変換

与えられた物理量を「モルに変換」することですが、これを完全に暗記してしまってください。

 

覚えるべし

gをみたらモル質量で割る

参考:「モル質量」と「原子量、分子量、式量」の違いとは?

A(アンペア)をみたら秒掛けてF(ファラデー定数)で割る

 

こういうのをパッパと言えるようにしてください。

もちろん、覚えなくても導出することはできますよ。でもこんなによく使う物をわざわざ毎回導出する意味がありません。

入試問題を説いている時いろんなこと考えてしまうとあっという間に思考力のリソースはなくなってしまいます。

 

また、モルの導出ができれば逆は簡単です。

モルから変換

3.モル関係式

モルの関係式を作る

モルの関係式の作り方は各単元で異なります。

たとえば、酸塩基で中和滴定の問題だったら

水素イオンのモル=水酸化物イオンのモル

で関係式を作りますね。

このように、単元ごとに関係式の作り方が異なります。

しょうご
化学反応式を作ればいいんじゃないの?

と思うかもしれませんが、化学反応式を使ってモル関係式を作ると損することの方が多いです。

なので、その単元ごとにどのようにモル関係式を作るかを学びます

最後に:理論化学を勉強すればするほどシンプルなことに気づく

重要ポイント
  • 理論化学は「理論、数式、モデル」を具体化する「演繹」の学問
  • 解法を暗記して全ての問題を覚えようとするのは理論化学の原理原則から外れる
  • 化学反応がない場合はモルに変換しなくても大丈夫
  • 化学変化がんある場合はモルに変換する
  • モル変換→モル関係式が理論化学の問題を解く方針

いかがでしょうか?

この視点で理論化学を見るだけで大きく変わると思います。

そして、理論化学は勉強すればするほどシンプルになって勉強が楽になっていく学問です。

本記事では抽象的なことを話しました。

しょうご
具体的にどうしたらいいの?

ってことは僕の無料メルマガや理論化学の計算講座(有料)で解説をしています。

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4 件のコメント

  • 受験化学コーチわたなべ 受験化学コーチわたなべ より:

    ほとんどのところで使えますよ!

  • アバター 梶取峰晃 より:

    今年度もはじまりましたね。先生、今年もよろしくお願いしますm(_ _)m

    • 受験化学コーチわたなべ 受験化学コーチわたなべ より:

      そうですね!今年も1年間頑張って行きましょう!

      よろしくお願いします!

  • アバター りんご より:

    浪人が決まったのですが有機は得意なのですが理論と無機がさっぱりなので参考にさせていただきます

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    受験化学コーチわたなべ

    浪人の夏休みまで死ぬほど勉強したにも関わらず偏差値50を割ることも。そんな状態から効率よく化学を学び化学の偏差値を68まで爆発的に伸ばした。その経験を塾講師としてリアル塾で発揮するも、携われる生徒の数に限界を感じ化学受験テクニック塾を開講。 自己紹介の続きを読む。