化学反応式はなぜこうなる？

この文章を読んでいる皆さんは、これまで化学反応式を学ばれてきていると思います。反応式を学ぶためのよくある問いは、HCl + NaOH　→　［　　　］と反応分子と生成分子のどこかが穴埋めになっている形式のものだと思います（この問題は　NaClとH2Oが生成する　が正解となります）。

初めて教わったときに、どうしてこの分子の形になるのだろう？　どうやってその反応を観たのだろう？　と疑問に思ったことはありませんか。左側の式から、穴埋め部分を埋める分子の形はいくつか思いつくと思います。ですが、答えは一つです。

分子が別の分子になる、式の本当の答えを知りたい

私は大学生のころ、大阪大学基礎工学部の化学応用科学科に進学し、大学学部の授業を受け順調に化学の知識を蓄えていきました。その中で、同級生たちの数人の中で、化学反応そのものを何とか観てみたいという話をよくするようになっていきました。

二つの分子が近づいて、原子を入れ替え、別の分子になる。この化学反応が生じる瞬間を観てみたい。これは化学系の大学生が一度は思うことかもしれません。大学では、化学反応の最初にある「反応物」と反応が終わった後の「生成物」を理解する技術は高度に進歩していて正確に理解できるということを学び、「生成物」の数は実は穴埋め問題のように一つだけではないことを学びます。ですので、本当の化学反応式の「答え」を知りたくなるものです。

最先端の計測技術で装置開発

しかしながら化学反応の瞬間を観るということはとても困難で、光や電子で反応する限られた条件以外、現在でもほとんど反応の瞬間を観ることができていません。

私の研究テーマは最先端の計測技術を駆使して、光反応ではない化学反応の瞬間を捉える装置を開発するというテーマです。皆さんの今学ばれてる化学反応の瞬間を将来的に捉えて、皆さんが化学を学ばれた時に生まれる「なぜ？」にお答えしていきたいと考えています。