第1章 化學反應
1-1 化學反應與質量守恆
名詞解釋
1. 化學反應 ：物質發生化學變化時，原子重新排列組成新物質的過程。 2. 反應物 ：參與化學反應的物質。
3. 生成物（產物） ：化學反應後產生的新物質。
4. 質量守恆定律 ：一般的化學反應中，反應前反應物的總質量，會等於反應後生成物的總質量。
重點整理
1. 取氯化鈣溶於水，此為 物理變化 ，而取氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應，則為 化學變化 ，兩者過程均遵守質量守恆定律。
2. 當含有 碳酸鈣 成分的大理石與鹽酸混合時，會產生 二氧化碳 氣體。此反應可寫為： 碳酸鈣＋鹽酸 → 氯化鈣 ＋水＋ 二氧化碳↑
3. 化學反應前後，由於原子的 種類 及 數目 維持一定，所以反應前後的質量不會改變。 4. 氫氣和氯氣都是由兩個 原子 所組成的分子，當兩者發生反應時，氫原子和氯原子會重新組合成 氯化氫 分子，但是反應前後，氫原子與氯原子的數目並不會改變。
5. 將鋼絲絨放在空氣中燃燒會反應生成 三氧化二鐵 ，燃燒後鋼絲絨的總質量會大於原來的質量，這是由於空氣中的 氧氣 參與反應，若將參與反應的氧氣質量考慮在內，則反應前、後的總質量會相等，依然符合質量守恆定律。
實驗精要
1. 實驗1-1 化學反應前後的質量變化
(1) 氯化鈣和碳酸鈉分別溶於水，均為 無色 水溶液；而將兩者混合後，會形成白色碳酸鈣沉澱，以及溶解在水中的氯化鈉。此反應可寫成下式：
碳酸鈉＋ 氯化鈣 → 氯化鈉＋ 碳酸鈣↓
(2) 此實驗中氯化鈣和碳酸鈉為 反應物 ，碳酸鈣和氯化鈉為 生成物 。
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1-2 原子量、分子量與莫耳
名詞解釋
1. 原子量 ：原子質量與碳原子質量的比值，用來表示原子質量的大小。 2. 分子量 ：分子中所有組成原子的原子量總和。 3. 莫耳 ：為一計數單位，等於6×1023個。
重點整理
1. 原子量採用碳原子（碳-12）為比較的標準，利用碳原子中含有6個 質子 、6個 中子 的特性，訂定碳的原子量為12。
2. 鎂原子測得的質量為碳原子的 2 倍，故鎂的原子量為24。
3. 藉由化學式，即可計算出物質的分子量，例如：每莫耳二氧化碳（CO2）分子中，含有1莫耳 碳 原子及2莫耳 氧 原子，故其分子量為 44 。
4. 12公克的碳所含的碳原子數目為 1 莫耳，1莫耳即為 6×1023 個，並為了紀念亞佛加厥的貢獻，故將此數字稱為 亞佛加厥數 。
5. 原子量與分子量都是比值，因此沒有單位，但實用上常會加上 公克／莫耳（g / mol） ，以方便計算，例如：水的分子量為18，可寫成18公克／莫耳。
6. 物質所含莫耳數（或是粒子個數），可由以下簡單的關係式求得，即： 原子的莫耳數? 分子的莫耳數?原子的質量
原子量分子的質量
分子量 莫耳數 ?6?1023?粒子個數
× × 7. 質量 原子量或分子量 莫耳 6?1023 粒子個數 ÷ ÷ 3
1-3 反應式與化學計量
名詞解釋
1. 化學反應式 ：將化學反應中的反應物、生成物以化學式表示，並加上數字及符號，寫成類似
數學方程式的式子。
重點整理
1. 以鎂燃燒為例，化學反應式的寫法步驟如下。 (1) 以 化學式 來表示反應物和生成物，即： 鎂寫為
Mg、氧氣寫為
O2、氧化鎂寫為MgO。
(2) 以箭號（→）表示化學反應的方向，箭頭左邊是 反應物 ，右邊是 生成物 ；若反應物或生成物不只一種，則分別用加號（＋）連接起來，則反應式可寫為：
Mg＋
O2→MgO
(3) 為使化學反應式能遵守質量守恆，必須在反應物與生成物的化學式前加上適當的係數，使箭號兩側同種類的原子數目相等，此步驟稱為平衡化學反應式，即： 2 Mg ＋ O2 → 2 MgO
2. 反應在某種條件下進行，可在箭號的上方或下方加以註明，例如： (1) 雙氧水分解成水和氧氣，過程中常加入二氧化錳，其化學反應式可寫為
MnO22H2O2????2H2O?O2。 。
(2) 加熱雙氧水亦可加速生成水與氧氣，則可在化學反應式加上「△」符號，即
?2H2O2???2H2O?O23. 反應中若有氣體或沉澱產生，可在生成物後方以箭號「↑」表示 氣體 ，以箭號「↓」表示 沉澱 ，例如：碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液產生化學反應可表示為
Na2CO3?CaCl2?2NaCl?CaCO3?。
4. 化學反應式中，各物質的係數比等於其分子的 個數比 ，也等於 莫耳數比 。
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