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酸化(さんか)と燃焼(ねんしょう)

カワウソ先生スチールウールを燃(も)やすと質量(しつりょう)が増(ふ)える。酸素(さんそ)と結(むす)びついた分(ぶん)だけ重(おも)くなると考(かんが)えると覚(おぼ)えやすいよ。

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  1. 物質(ぶっしつ)が酸素(さんそ)(新しいタブで開きます)と結(むす)びつく化学(かがく)変化(へんか)を酸化(さんか)といい、できた物質(ぶっしつ)を酸化物(さんかぶつ)という。光(ひかり)や熱(ねつ)を激(はげ)しく出(だ)す酸化(さんか)を燃焼(ねんしょう)という。
  2. スチールウール(鉄(てつ))を燃焼(ねんしょう)させると質量(しつりょう)が増(ふ)え、黒色(こくしょく)の酸化(さんか)鉄(てつ)になり、電流(でんりゅう)が流(なが)れにくくなって塩(えん)(新しいタブで開きます)酸(さん)を加(くわ)えても気体(きたい)が出(で)なくなる。
  3. 銅(どう)を加熱(かねつ)すると黒色(こくしょく)の酸化(さんか)銅(どう)ができ、マグネシウム(新しいタブで開きます)を燃焼(ねんしょう)させると強(つよ)い光(ひかり)を出(だ)して白色(はくしょく)の酸化(さんか)マグネシウムができる。

詳しく

ポイント

物質(ぶっしつ)が酸素(さんそ)と結(むす)びつく化学(かがく)変化(へんか)を酸化(さんか)といい、酸化(さんか)によってできた物質(ぶっしつ)を酸化物(さんかぶつ)という。酸化(さんか)が光(ひかり)や熱(ねつ)を激(はげ)しく出(だ)しながら進(すす)む場合(ばあい)を燃焼(ねんしょう)という。燃焼(ねんしょう)は酸化(さんか)の一種(いっしゅ)である。

鉄(てつ)がゆっくり空気中(くうきちゅう)の酸素(さんそ)と結(むす)びついてさびができるのも酸化(さんか)の一(ひと)つだが、光(ひかり)や熱(ねつ)をほとんど出(だ)さないおだやかな酸化(さんか)である。燃焼(ねんしょう)とさびは、同(おな)じ酸化(さんか)でも反応(はんのう)の速(はや)さが大(おお)きく違(ちが)う。

スチールウール(鉄(てつ))を燃焼(ねんしょう)させると、鉄(てつ)と酸素(さんそ)が結(むす)びついて黒色(こくしょく)の酸化(さんか)鉄(てつ)ができる。このとき、結(むす)びついた酸素(さんそ)の分(ぶん)だけ質量(しつりょう)が増(ふ)える。

スチールウールの燃焼と質量の変化Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

実験(じっけん)で確(たし)かめる

スチールウールをガスバーナーで燃焼(ねんしょう)させると、燃焼(ねんしょう)前(まえ)より質量(しつりょう)が増(ふ)え、黒色(こくしょく)の酸化(さんか)鉄(てつ)に変(か)わる。燃焼後(ねんしょうご)は金属(きんぞく)光沢(こうたく)を失(うしな)い、電流(でんりゅう)が流(なが)れにくくなる。塩酸(えんさん)を加(くわ)えても、燃焼(ねんしょう)前(まえ)の鉄(てつ)のように気体(きたい)(水素(すいそ))は発生(はっせい)しない。

銅(どう)の粉末(ふんまつ)をガスバーナーで加熱(かねつ)すると、空気中(くうきちゅう)の酸素(さんそ)と結(むす)びついて黒色(こくしょく)の酸化(さんか)銅(どう)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「2Cu+O₂→2CuO」と表(あらわ)し、左右(さゆう)で銅(どう)原子(げんし)2個(こ)・酸素(さんそ)原子(げんし)2個(こ)が一致(いっち)することを確(たし)かめた。

マグネシウムの粉末(ふんまつ)やリボンに火(ひ)をつけると、強(つよ)い光(ひかり)を出(だ)しながら燃焼(ねんしょう)し、白色(はくしょく)の酸化(さんか)マグネシウムができる。化学(かがく)反応(はんのう)式(しき)は「2Mg+O₂→2MgO」で、銅(どう)の酸化(さんか)と同(おな)じ形(かたち)になる。

銅の加熱とマグネシウムの燃焼の違いAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

炭素(たんそ)や水素(すいそ)を含(ふく)む有機物(ゆうきぶつ)(新しいタブで開きます)(ろうやエタノールなど)を燃焼(ねんしょう)させると、炭素(たんそ)が酸素(さんそ)と結(むす)びついて二酸化炭素(にさんかたんそ)、水素(すいそ)が酸素(さんそ)と結(むす)びついて水(みず)ができる。石灰水(せっかいすい)が白(しろ)く濁(にご)ることや、集気(しゅうき)びんの内側(うちがわ)が水滴(すいてき)でくもることで確(たし)かめられる。

酸化(さんか)は必(かなら)ずしも激(はげ)しく燃(も)えるわけではない。鉄(てつ)のさびのように、常温(じょうおん)でゆっくり進(すす)むおだやかな酸化(さんか)もある。燃焼(ねんしょう)とさびは反応(はんのう)の速(はや)さが違(ちが)うだけで、どちらも物質(ぶっしつ)が酸素(さんそ)と結(むす)びつく酸化(さんか)である。

金属(きんぞく)を酸化(さんか)させると質量(しつりょう)が増(ふ)えるのは、結(むす)びついた酸素(さんそ)の質量(しつりょう)がそのまま加(くわ)わるためである。酸化物(さんかぶつ)の質量(しつりょう)は、元(もと)の金属(きんぞく)の質量(しつりょう)と結(むす)びついた酸素(さんそ)の質量(しつりょう)を合(あ)わせたものに等(ひと)しい。

確認問題

問題 1 / 4スチールウール(鉄(てつ))を燃焼(ねんしょう)させたあとに起(お)こる変化(へんか)として正(ただ)しいものはどれか。

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/oxidation-and-combustion/?from=print#quiz

  1. スチールウール(鉄(てつ))を燃焼(ねんしょう)させたあとに起(お)こる変化(へんか)として正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ 質量(しつりょう)が減(へ)り、白色(はくしょく)の酸化(さんか)鉄(てつ)になり、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
    • ◯ 質量(しつりょう)が増(ふ)え、黒色(こくしょく)の酸化(さんか)鉄(てつ)になり、塩酸(えんさん)を加(くわ)えても気体(きたい)が発生(はっせい)しない
    • ◯ 質量(しつりょう)は変(か)わらず、色(いろ)も変(か)わらない
    • ◯ 質量(しつりょう)が増(ふ)え、磁石(じしゃく)につきやすくなる

    正解:質量が増え、黒色の酸化鉄になり、塩酸を加えても気体が発生しない
    スチールウールを燃焼(ねんしょう)させると、酸素(さんそ)(新しいタブで開きます)と結(むす)びついた分(ぶん)だけ質量(しつりょう)が増(ふ)え、黒色(こくしょく)の酸化(さんか)鉄(てつ)になる。燃焼後(ねんしょうご)は塩(えん)(新しいタブで開きます)酸(さん)を加(くわ)えても気体(きたい)(水素(すいそ)(新しいタブで開きます))は発生(はっせい)しない。

  2. 銅(どう)の粉末(ふんまつ)をガスバーナーで加熱(かねつ)してできる酸化(さんか)銅(どう)の色(いろ)はどれか。

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

    正解:黒色
    銅(どう)を加熱(かねつ)すると酸素(さんそ)と結(むす)びついて黒色(こくしょく)の酸化(さんか)銅(どう)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)は2Cu+O₂→2CuOと表(あらわ)す。

  3. マグネシウムの燃焼(ねんしょう)を正(まさ)しく表(あらわ)した化学(かがく)反応(はんのう)式(しき)はどれか。

    • ◯ Mg+O₂→MgO₂
    • ◯ 2Mg+O₂→2MgO
    • ◯ Mg+O₂→MgO
    • ◯ 2Mg+O→Mg₂O

    正解:2Mg+O₂→2MgO
    マグネシウムの燃焼(ねんしょう)は2Mg+O₂→2MgOと表(あらわ)す。左右(さゆう)でMgが2個(こ)、Oが2個(こ)で一致(いっち)している。

  4. ろうやエタノールなどの有機物(ゆうきぶつ)を燃焼(ねんしょう)させると、炭素(たんそ)と水素(すいそ)はそれぞれ酸素(さんそ)と結(むす)びついて何(なに)になるか。

    • ◯ 一酸化(いっさんか)炭素(たんそ)と水素(すいそ)
    • ◯ 二酸化炭素(にさんかたんそ)と酸素(さんそ)
    • ◯ 炭(すみ)と水蒸気(すいじょうき)
    • ◯ 二酸化炭素(にさんかたんそ)と水(みず)

    正解:二酸化炭素と水
    有機物(ゆうきぶつ)(新しいタブで開きます)に含(ふく)まれる炭素(たんそ)は酸素(さんそ)と結(むす)びついて二酸化炭素(にさんかたんそ)に、水素(すいそ)は酸素(さんそ)と結(むす)びついて水(みず)になる。

単元のポイント

  • 酸化(さんか)・酸化物(さんかぶつ) 物質(ぶっしつ)が酸素(さんそ)と結(むす)びつく化学(かがく)変化(へんか)を酸化(さんか)、できた物質(ぶっしつ)を酸化物(さんかぶつ)という
  • スチールウールの燃焼(ねんしょう) 質量(しつりょう)が増(ふ)え、黒(くろ)い酸化(さんか)鉄(てつ)になり、電流(でんりゅう)が流(なが)れにくくなり、塩酸(えんさん)を加(くわ)えても気体(きたい)が出(で)ない
  • 2Cu+O₂→2CuO 銅(どう)を加熱(かねつ)すると黒色(こくしょく)の酸化(さんか)銅(どう)ができる
  • 2Mg+O₂→2MgO マグネシウムを燃焼(ねんしょう)させると強(つよ)い光(ひかり)を出(だ)して白色(はくしょく)の酸化(さんか)マグネシウムができる
問題を解く
単元のポイント
  • 酸化(さんか)・酸化物(さんかぶつ) 物質(ぶっしつ)が酸素(さんそ)と結(むす)びつく化学(かがく)変化(へんか)を酸化(さんか)、できた物質(ぶっしつ)を酸化物(さんかぶつ)という
  • スチールウールの燃焼(ねんしょう) 質量(しつりょう)が増(ふ)え、黒(くろ)い酸化(さんか)鉄(てつ)になり、電流(でんりゅう)が流(なが)れにくくなり、塩酸(えんさん)を加(くわ)えても気体(きたい)が出(で)ない
  • 2Cu+O₂→2CuO 銅(どう)を加熱(かねつ)すると黒色(こくしょく)の酸化(さんか)銅(どう)ができる
  • 2Mg+O₂→2MgO マグネシウムを燃焼(ねんしょう)させると強(つよ)い光(ひかり)を出(だ)して白色(はくしょく)の酸化(さんか)マグネシウムができる