主な相違点 – 反応物質と生成物
反応物と生成物は、化学反応を構成する2つの主要な要素です。
反応物とは、化学反応の出発物質です。
生成物は、反応が完了した後に見られる化学種です。
化学反応には、酸塩基反応、酸化還元反応、燃焼反応など、さまざまな種類があります。
したがって、同じ反応物であっても、反応の種類によって異なる生成物を与えることがあります。
反応物と生成物の主な違いは、反応物が反応を通じて消費されるのに対し、生成物は反応から生成されることである。
反応物質とは
反応物とは、化学反応の出発物質として作用する化学種のことである。
反応物質は、化学反応の進行中に消費される。
反応の最後には、反応混合物中に反応物質が1つも存在しないこともあるが、最後に反応物質がいくつか存在することもあります。
反応物は無色または有色のいずれでもよい。
反応の種類と条件によって、最終的に無色または有色の生成物を生じさせることができる。
化学反応の反応物は、固相、液相、気相のいずれにもなり得ます。
反応の種類によって、反応物は様々です。
反応の種類と反応剤
酸塩基反応
この反応の反応体は酸と塩基です。
酸化還元反応
反応物は酸化剤と還元剤です。
また、反応液のpHを保つために緩衝液が使われることもあります。
合成反応
合成反応の反応体は、生成物より小さな分子です。
分解反応
分解反応では、反応物はその反応の生成物より大きな分子です。
燃焼反応
燃焼反応の反応体は、引火性の高い化学種です。
沈殿反応
沈殿反応の反応物は、ほとんどの場合、液体です。
発熱反応
これらの化学反応の反応物は、生成物よりも高い位置エネルギーを持っています。
吸熱反応
反応物の位置エネルギーが生成物の位置エネルギーより低い反応です。
反応速度は反応物の影響も受ける．特定の反応の速度は、反応物のポテンシャルエネルギーに依存する。
図01: 発熱化学反応の反応配位図
上の図は、ある化学反応の反応配位図です。
この反応では、反応物が生成物よりも高いポテンシャルエネルギーを持っています。
そのため、この反応の進行中に、余分なエネルギーが周囲に放出されます。
製品とは
化学反応の結果、生成される物質です。
生成物には、イオンと分子があります。
特定の化学反応の生成物は、固相、液相、気相で発生することがあります。
生成物は、無色または有色のいずれかになります。
生成物の色は、反応に関与する反応物の種類に依存します。
反応混合物中に存在する生成物の量は、反応の進行に伴って常に増加する。
反応の種類とその生成物
酸塩基反応
これらの反応の生成物は、常に塩と水です。
酸化還元反応
反応物の酸化型と還元型が生成物となる。
多くの場合、生成物として水が与えられる。
合成反応
合成反応の生成物は、反応物より大きな分子です。
分解反応
分解反応では、生成物は反応物より低分子です。
燃焼反応
燃焼反応の生成物は、（炭化水素の）完全燃焼の場合は二酸化炭素と水、不完全燃焼の場合は一酸化炭素であることが多い。
沈殿反応
沈殿反応の生成物は、固体の沈殿物または懸濁物です。
発熱反応
これらの化学反応の生成物は、反応物よりも低い位置エネルギーを持っています。
吸熱反応
これらの反応の生成物は、反応物よりも高い位置エネルギーを持つ。
反応の速度は、特定の時間に生成された生成物の量によって決定することができる。
ほとんどの場合、生成物は反応物の安定型です。
反応物は、安定な状態を得るために化学反応を起こします。
上図では、反応混合物は最初は反応物のみからなり、その後、反応物の遷移状態である中間生成物が存在し、最終生成物が生成されます。
この特殊な反応では、反応物が生成物よりも高い位置エネルギーを持つため、エネルギーは熱として放出される。
しかし、このエネルギーは物質ではないので、化学反応の生成物とはみなされない。
反応物質と生成物の類似性
- 反応物および生成物は、原子、イオンまたは分子です。
- 反応物と生成物の両方が、反応混合物の中に存在する。
- 反応物質と生成物は、化学反応の速度を決定するために使用することができます。
反応物質と生成物の違い
定義
反応物。
反応物とは、化学反応の出発物質として作用する化学種のこと。
生成物。
化学反応の結果、生成される物質。
消費電力
反応物質。
反応物は反応を通じて消費される。
生成物。
反応中、生成物は消費されない。
濃縮度
反応物。
反応物：反応混合物中に存在する反応物の量は、反応中に急速にまたはゆっくりと減少する。
生成物。
反応混合物中に存在する生成物の量は、反応の間、急速にまたはゆっくりと増加する。
開始
反応物。
反応の始めには、反応物だけが反応混合物に存在する。
生成物。
反応の始めには、反応混合物中に生成物は存在しない。
終了
反応物。
反応終了時、反応物は反応混合物中に存在してもしなくてもよい。
生成物。
反応終了時、反応混合物中に生成物が存在する。
結論
反応物と生成物は、化学反応に不可欠な要素です。
反応物は互いに反応し、主要な生成物と副生成物を生じます。
しかし、反応物は化学量論に従ってのみ反応する。
時には、特定の反応物の量が他の反応物と完全に反応するのに十分でないことがあります。
その場合、反応の終わりには、両方の生成物と過剰な反応物の一部が存在することになります。
しかしここでは、残った反応物は反応の結果形成されたものではないので、反応の生成物とはみなされません。
したがって、反応物と生成物の違いを理解することは非常に重要です。
