第2類危険物の物理化学（物化）科目では、各物質の燃焼反応式・水との反応式が出題されます。硫黄の燃焼（S+O₂→SO₂）・マグネシウムと水の反応（Mg+2H₂O→Mg(OH)₂+H₂）・硫化水素の発生（硫化りん+水）など、反応式をそのまま選択肢として出す問題が多いです。本記事では第2類の主要反応式を一覧で整理します。
燃焼反応式（酸素との反応）
第2類危険物が燃焼したときの反応式と生成物をまとめます。生成物の特徴（色・毒性・物理的性質）とセットで覚えることが重要です。
| 物質 | 燃焼反応式 | 生成物の特徴 |
|---|---|---|
| 硫化りん（三硫化四りん P₄S₃） | P₄S₃ + 8O₂ → P₄O₁₀ + 3SO₂ | SO₂（有毒・刺激臭）とP₄O₁₀（白煙・吸湿性） |
| 赤りん（P） | 4P + 5O₂ → 2P₂O₅ | P₂O₅（白煙・強い吸湿性） |
| 硫黄（S） | S + O₂ → SO₂ | SO₂（有毒・刺激臭・酸性）・青紫色の炎 |
| 鉄粉（Fe）高温燃焼 | 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ | Fe₃O₄（四酸化三鉄・黒色） |
| アルミニウム粉（Al） | 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ | Al₂O₃（白色・非常に高温） |
| マグネシウム（Mg） | 2Mg + O₂ → 2MgO | MgO（白色・強烈な白光・3,100℃） |
出典：無機化学の標準反応式（消防法施行規則別表）。
水との反応式（禁水性物質）
禁水性を持つ第2類危険物が水と接触したときの反応式をまとめます。すべて水素ガス（H₂）または硫化水素（H₂S）が発生します。
| 物質 | 水との反応式 | 発生ガス |
|---|---|---|
| 硫化りん（三硫化四りん P₄S₃） | P₄S₃ + 6H₂O → 3H₂S + H₃PO₃（亜リン酸）など | H₂S（硫化水素・有毒・卵臭） |
| 鉄粉（Fe）高温の水蒸気と | 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂↑ | H₂（水素・可燃性） |
| アルミニウム粉（Al） | 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂↑ | H₂（水素・可燃性） |
| マグネシウム（Mg） | Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑ | H₂（水素・可燃性） |
酸との反応式
第2類の金属系危険物は酸とも反応してH₂を発生します。禁水性物質は酸とも接触させてはいけません。
| 物質 | 酸との反応式（例：塩酸） | 発生物 |
|---|---|---|
| 鉄粉（Fe） | Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ | 塩化鉄(II)とH₂ |
| アルミニウム粉（Al） | 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑ | 塩化アルミニウムとH₂ |
| アルミニウム粉（Al）＋強アルカリ | 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑ | メタアルミン酸ナトリウムとH₂ |
| マグネシウム（Mg） | Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑ | 塩化マグネシウムとH₂ |
アルミニウムはアルカリにも反応する「両性金属」であり、強アルカリとの接触も禁忌です。
テルミット反応（金属粉の特殊反応）
アルミニウム粉と金属酸化物の混合物が激しく反応する「テルミット反応」は物化科目で出題されることがあります。
- 反応式（鉄テルミット）：2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe + 大量の熱
- 反応温度：約3,000℃以上（鉄が溶融する温度を超える）。
- 用途：溶接・金属製造・溶接棒。
- 消火：乾燥砂のみ（水では消火不能）。
SO₂（二酸化硫黄）の性質
硫黄・硫化りんの燃焼で発生するSO₂は物化科目でよく問われます。
- SO₂の化学式：二酸化硫黄（sulfur dioxide）。
- 溶解性：水に溶けて亜硫酸（H₂SO₃）になる（酸性）。
- SO₂＋H₂O → H₂SO₃（亜硫酸）。
- 毒性：刺激臭・有毒ガス。高濃度では気道障害を起こす。
- 環境影響：酸性雨の原因物質の一つ。
- 硫黄の燃焼での炎の色：青紫色。
H₂S（硫化水素）の性質
硫化りんと水の反応で発生するH₂Sも物化科目の頻出事項です。
- 化学式：硫化水素（hydrogen sulfide）。
- 臭い：腐卵臭（卵が腐ったような臭い）。非常に特徴的。
- 毒性：猛毒。100ppm以上で即座に危険。可燃性ガスでもある（爆発限界4〜44%）。
- 燃焼：2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O（SO₂が生成される）。
- 水に溶けると弱酸性を示す。
P₂O₅（五酸化二りん）の性質
赤りん・硫化りんの燃焼で発生するP₂O₅は強い吸湿性を持ちます。
- 白色の粉末・非常に強い吸湿性。乾燥剤として工業的に使用される。
- P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄（リン酸に変化）。
- 水と反応して発熱する。
- 燃焼中は白煙が立ち上がる（可視化される）。
乙2試験での化学反応式の出題パターン
| 問われる内容 | 答え |
|---|---|
| 硫黄の燃焼反応式 | S + O₂ → SO₂ |
| マグネシウムの燃焼反応式 | 2Mg + O₂ → 2MgO |
| マグネシウムと水の反応式 | Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑ |
| アルミニウム粉と水の反応式 | 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂↑ |
| 硫黄の燃焼生成物の毒性 | SO₂（有毒・刺激臭） |
| テルミット反応の生成物 | Al₂O₃と溶融した鉄（Fe） |
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