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物質(ぶっしつ)どうしが結(むす)びつく変化(へんか)

カワウソ先生硫化鉄(りゅうかてつ)は鉄(てつ)とは別(べつ)の新(あたら)しい物質(ぶっしつ)。磁石(じしゃく)につくか、塩酸(えんさん)を加(くわ)えたときに出(で)る気体(きたい)のにおいで、鉄(てつ)と硫化鉄(りゅうかてつ)を見分(みわ)けられるようにしよう。

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  1. 鉄(てつ)と硫黄(いおう)の混合物(こんごうぶつ)を加熱(かねつ)すると、反応(はんのう)が始(はじ)まれば加熱(かねつ)をやめても反応(はんのう)が進(すす)み、黒色(こくしょく)の硫化鉄(りゅうかてつ)ができる。
  2. 硫化鉄(りゅうかてつ)は磁石(じしゃく)につかず、塩(えん)(新しいタブで開きます)酸(さん)を加(くわ)えると特有(とくゆう)のにおいのある硫化(りゅうか)水素(すいそ)(新しいタブで開きます)が発生(はっせい)する。鉄(てつ)とは別(べつ)の新(あたら)しい物質(ぶっしつ)である。
  3. 化学(かがく)変化(へんか)には熱(ねつ)の出入(でい)りが伴(ともな)う。周囲(しゅうい)に熱(ねつ)を出(だ)す発熱反応(はつねつはんのう)と、周囲(しゅうい)から熱(ねつ)を吸(す)う吸熱反応(きゅうねつはんのう)がある。

詳しく

ポイント

鉄(てつ)の粉末(ふんまつ)と硫黄(いおう)の粉末(ふんまつ)を混(ま)ぜて加熱(かねつ)すると、鉄(てつ)と硫黄(いおう)が結(むす)びついて硫化鉄(りゅうかてつ)という黒色(こくしょく)の物質(ぶっしつ)ができる。化学(かがく)反応(はんのう)式(しき)(新しいタブで開きます)では「Fe+S→FeS」と表(あらわ)す。

この反応(はんのう)は、加熱(かねつ)して反応(はんのう)がいったん始(はじ)まると、熱(ねつ)を出(だ)しながら反応(はんのう)が進(すす)むため、加熱(かねつ)をやめても最後(さいご)まで反応(はんのう)が続(つづ)く。銅(どう)の粉末(ふんまつ)と硫黄(いおう)の粉末(ふんまつ)を混(ま)ぜて加熱(かねつ)したときも同(おな)じように結(むす)びつき、硫化(りゅうか)銅(どう)という黒色(こくしょく)の物質(ぶっしつ)ができる。

このように、2種類(しゅるい)以上(いじょう)の物質(ぶっしつ)が結(むす)びついて、反応(はんのう)前(まえ)とは別(べつ)の1種類(しゅるい)の物質(ぶっしつ)ができる化学(かがく)変化(へんか)がある。できた物質(ぶっしつ)は、反応(はんのう)前(まえ)の物質(ぶっしつ)とは性質(せいしつ)が異(こと)なる別(べつ)の物質(ぶっしつ)である。

鉄と硫黄が結びつく反応Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

反応(はんのう)前後(ぜんご)の性質(せいしつ)を比(くら)べる

反応(はんのう)前(まえ)の鉄(てつ)は磁石(じしゃく)につくが、反応後(はんのうご)の硫化鉄(りゅうかてつ)は磁石(じしゃく)につかない。見(み)た目(め)の色(いろ)も、鉄(てつ)は銀(ぎん)白色(はくしょく)で光沢(こうたく)があるのに対(たい)し、硫化鉄(りゅうかてつ)は黒色(こくしょく)である。

反応(はんのう)前(まえ)の鉄(てつ)に塩酸(えんさん)を加(くわ)えると、においのない水素(すいそ)が発生(はっせい)する。反応後(はんのうご)の硫化鉄(りゅうかてつ)に塩酸(えんさん)を加(くわ)えると、卵(たまご)が腐(くさ)ったような特有(とくゆう)のにおいをもつ硫化(りゅうか)水素(すいそ)という気体(きたい)が発生(はっせい)した。硫化(りゅうか)水素(すいそ)には毒性(どくせい)があるため、実験(じっけん)では十分(じゅうぶん)な換気(かんき)が必要(ひつよう)である。

このように、磁石(じしゃく)につくかどうかや、塩酸(えんさん)を加(くわ)えたときに発生(はっせい)する気体(きたい)の違(ちが)いから、鉄(てつ)と硫化鉄(りゅうかてつ)はまったく別(べつ)の物質(ぶっしつ)であることが確(たし)かめられる。鉄(てつ)と硫黄(いおう)が結(むす)びついたことで、元(もと)の物質(ぶっしつ)にはなかった性質(せいしつ)をもつ新(あたら)しい物質(ぶっしつ)ができたことになる。

鉄と硫化鉄の性質の違いAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

化学(かがく)変化(へんか)と熱(ねつ)

化学(かがく)変化(へんか)が起(お)こるときには、必(かなら)ず熱(ねつ)の出入(でい)りが伴(ともな)う。周囲(しゅうい)に熱(ねつ)を出(だ)す反応(はんのう)を発熱反応(はつねつはんのう)という。鉄粉(てっぷん)が酸素(さんそ)(新しいタブで開きます)と結(むす)びつく(酸化(さんか)する)ときに熱(ねつ)を出(だ)すことを利用(りよう)した化学(かがく)かいろや、物質(ぶっしつ)が燃(も)える燃焼(ねんしょう)(新しいタブで開きます)はその例(れい)である。

反対(はんたい)に、周囲(しゅうい)から熱(ねつ)を吸収(きゅうしゅう)して温度(おんど)が下(さ)がる反応(はんのう)を吸熱反応(きゅうねつはんのう)という。炭酸水素(たんさんすいそ)ナトリウム(新しいタブで開きます)とクエン酸(さん)を混(ま)ぜて水(みず)を加(くわ)えると温度(おんど)が下(さ)がり、この性質(せいしつ)は冷却(れいきゃく)パックなどに利用(りよう)されている。塩化(えんか)アンモニウムと水酸化(すいさんか)バリウムを混(ま)ぜる反応(はんのう)も吸熱反応(きゅうねつはんのう)で、刺激(しげき)臭(しゅう)のあるアンモニア(新しいタブで開きます)が発生(はっせい)しながら温度(おんど)が下(さ)がっていく。

発熱反応(はつねつはんのう)も吸熱反応(きゅうねつはんのう)も、物質(ぶっしつ)がもっているエネルギーが化学(かがく)変化(へんか)によって熱(ねつ)として出入(でい)りすることで起(お)こる。熱(ねつ)を出(だ)す反応(はんのう)か吸(す)う反応(はんのう)かは、結(むす)びつく物質(ぶっしつ)の組(く)み合(あ)わせによって決(き)まっている。

確認問題

問題 1 / 4鉄(てつ)と硫黄(いおう)の混合物(こんごうぶつ)を加熱(かねつ)してできる硫化鉄(りゅうかてつ)は何色(なにいろ)か。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/combination-reactions-and-heat/?from=print#quiz

  1. 鉄(てつ)と硫黄(いおう)の混合物(こんごうぶつ)を加熱(かねつ)してできる硫化鉄(りゅうかてつ)は何色(なにいろ)か。

    • ◯ 黒色(こくしょく)
    • ◯ 赤色(あかいろ)
    • ◯ 白色(はくしょく)
    • ◯ 緑色(みどりいろ)

    正解:黒色
    鉄(てつ)と硫黄(いおう)が結(むす)びついてできる硫化鉄(りゅうかてつ)は黒色(こくしょく)の物質(ぶっしつ)である。

  2. 硫化鉄(りゅうかてつ)に塩酸(えんさん)を加(くわ)えると発生(はっせい)する気体(きたい)はどれか。

    • ◯ 二酸化炭素(にさんかたんそ)
    • ◯ アンモニア
    • ◯ 硫化(りゅうか)水素(すいそ)
    • ◯ 水素(すいそ)

    正解:硫化水素
    硫化鉄(りゅうかてつ)に塩(えん)(新しいタブで開きます)酸(さん)を加(くわ)えると、卵(たまご)が腐(くさ)ったようなにおいのある硫化(りゅうか)水素(すいそ)(新しいタブで開きます)が発生(はっせい)する。反応(はんのう)前(まえ)の鉄(てつ)に塩酸(えんさん)を加(くわ)えると水素(すいそ)が発生(はっせい)する。

  3. 鉄(てつ)と硫黄(いおう)が結(むす)びついてできた硫化鉄(りゅうかてつ)は、磁石(じしゃく)につくか。

    • ◯ つかない
    • ◯ 一部(いちぶ)だけつく
    • ◯ つく
    • ◯ 強(つよ)く引(ひ)きつけられる

    正解:つかない
    反応(はんのう)前(まえ)の鉄(てつ)は磁石(じしゃく)につくが、反応後(はんのうご)の硫化鉄(りゅうかてつ)は磁石(じしゃく)につかない。これは鉄(てつ)とは別(べつ)の物質(ぶっしつ)ができた証拠(しょうこ)の一(ひと)つである。

  4. 化学(かがく)かいろのように、周囲(しゅうい)に熱(ねつ)を出(だ)す反応(はんのう)を何(なん)というか。

    • ◯ 還元(かんげん)反応(はんのう)
    • ◯ 吸熱反応(きゅうねつはんのう)
    • ◯ 分解(ぶんかい)反応(はんのう)
    • ◯ 発熱反応(はつねつはんのう)

    正解:発熱反応
    周囲(しゅうい)に熱(ねつ)を出(だ)す反応(はんのう)を発熱反応(はつねつはんのう)という。化学(かがく)かいろは鉄粉(てっぷん)が酸化(さんか)するときの発熱反応(はつねつはんのう)を利用(りよう)している。

単元のポイント

  • Fe+S→FeS 鉄(てつ)と硫黄(いおう)が結(むす)びついて黒色(こくしょく)の硫化鉄(りゅうかてつ)ができる反応(はんのう)。いったん始(はじ)まると加熱(かねつ)をやめても反応(はんのう)が進(すす)む
  • 鉄(てつ)と硫化鉄(りゅうかてつ)の見分(みわ)け方(かた) 磁石(じしゃく)につくか(鉄(てつ)はつく・硫化鉄(りゅうかてつ)はつかない)、塩酸(えんさん)を加(くわ)えたときの気体(きたい)(鉄(てつ)→水素(すいそ)・硫化鉄(りゅうかてつ)→硫化(りゅうか)水素(すいそ))で見分(みわ)ける
  • 発熱反応(はつねつはんのう) 周囲(しゅうい)に熱(ねつ)を出(だ)す反応(はんのう)。化学(かがく)かいろ(鉄粉(てっぷん)の酸化(さんか))や燃焼(ねんしょう)がその例(れい)
  • 吸熱反応(きゅうねつはんのう) 周囲(しゅうい)から熱(ねつ)を吸(す)う反応(はんのう)。炭酸水素(たんさんすいそ)ナトリウムとクエン酸(さん)、塩化(えんか)アンモニウムと水酸化(すいさんか)バリウムの反応(はんのう)がその例(れい)
問題を解く
単元のポイント
  • Fe+S→FeS 鉄(てつ)と硫黄(いおう)が結(むす)びついて黒色(こくしょく)の硫化鉄(りゅうかてつ)ができる反応(はんのう)。いったん始(はじ)まると加熱(かねつ)をやめても反応(はんのう)が進(すす)む
  • 鉄(てつ)と硫化鉄(りゅうかてつ)の見分(みわ)け方(かた) 磁石(じしゃく)につくか(鉄(てつ)はつく・硫化鉄(りゅうかてつ)はつかない)、塩酸(えんさん)を加(くわ)えたときの気体(きたい)(鉄(てつ)→水素(すいそ)・硫化鉄(りゅうかてつ)→硫化(りゅうか)水素(すいそ))で見分(みわ)ける
  • 発熱反応(はつねつはんのう) 周囲(しゅうい)に熱(ねつ)を出(だ)す反応(はんのう)。化学(かがく)かいろ(鉄粉(てっぷん)の酸化(さんか))や燃焼(ねんしょう)がその例(れい)
  • 吸熱反応(きゅうねつはんのう) 周囲(しゅうい)から熱(ねつ)を吸(す)う反応(はんのう)。炭酸水素(たんさんすいそ)ナトリウムとクエン酸(さん)、塩化(えんか)アンモニウムと水酸化(すいさんか)バリウムの反応(はんのう)がその例(れい)