【理科】化学反応式の総まとめ！

 今回は「化学反応式」について学んでいきます。

化学反応式を学ぶために必要な知識である原子・分子の内容は覚えているでしょうか。

不安な方はこちらの記事で復習しておきましょう！

ではさっそく見ていきましょう！

1. 酸化
2. 燃焼
3. 還元
4. 硫黄の反応

私たちにとって身近な存在である10円硬貨。綺麗なものもあれば汚れたものもありますよね。10円硬貨が汚れる原因の１つにこれから解説していく酸化という化学反応が関係しています。

どういうことか、詳しく見ていきましょう。

化学反応によって、２種類以上の元素が結合することで生成する物質のことを 化合物 といいます。

化学変化のうち、酸素と結びつく場合を特に 酸化 といい、これによってできる化合物を 酸化物 といいます。

冒頭の10円硬貨が汚れるのは錆(さび)なのでは？と思った方もいるかもしれません。実は、錆とは金属がゆっくり酸化した状態を指しています。  金属の酸化は長時間空気に触れることで自然に起こりますが、加熱することで短時間で酸化させることもできるため、酸化の実験では物質を加熱することが多いです。

今回は酸化のなかでも鉄と銅の酸化について詳しく紹介していきます。

酸化の中でも、光や熱を出しながら激しく反応するものを燃焼といいます。冒頭で紹介した錆(さび)はゆっくりな酸化のことでしたよね。

ここではマグネシウム、有機物、水素の燃焼について解説します。

マグネシウムの燃焼を化学反応式で表すと次のようになります。

       2Mg       +  O₂  →     2MgO

マグネシウム  + 酸素 → 酸化マグネシウム

これも

２Fe + O₂ →  ２FeO

２Cu + O₂ → ２CuO

の赤字部分がMgに変わっているだけです。詳細は酸化鉄の図を参考にしてください。

そもそも、有機物とは何なのでしょうか。

有機物とは、炭素を含む物質のことです。反対に、炭素を含まない物質を無機物といいます。

有機物の特徴は、燃焼すると水と二酸化炭素が生成されることです。

有機物の燃焼の例として、メタン(CH₄)という有機物の燃焼を化学反応式で表したものを紹介します。

 CH₄+ 2O₂→ CO₂ + 2H₂O

水(H₂O)が生成したことから、有機物には 水素(H) 原子が含まれていることが、二酸化炭素(CO₂)が生成したことから、有機物には 炭素(C) 原子が含まれていることがわかります。

水素の燃焼を化学反応式で表すと次のようになります。

     2H₂   +   O₂  →      2H₂O  

      水素     +   酸素 →          水

ここまで学んできた酸化は、物質と酸素が結びつく化学変化のことでしたね。これから紹介する還元は、一言でいえば酸化の逆の化学変化です。つまり、酸素と結びついた物質(酸化物)から酸素を取り去る化学変化のことを指します。

どういうことか、詳しく見ていきましょう。

これまでの内容で、鉄と銅は酸素と結びつくことが分かりました。では、酸素以外の物質はどうでしょうか。

ここでは、鉄、銅と硫黄の化学反応についてご紹介します。

銅と硫黄の反応も、鉄と硫黄の実験と同様に、鉄を銅に変えて行います。この実験では以下の化学反応が起こります。

銅 ＋ 硫黄 → 硫化銅

Cu ＋ S → CuS

どちらの化学変化も、H₂やO₂のようにもともと２以上の原子がくっついてできている物質がないので、化学変化の前後で数字の帳尻を合わせる必要はありません。

最後までお読みいただきありがとうございました。

今回は酸化、燃焼、還元、硫黄の反応について紹介しました。他にも理科の定期テスト対策の記事があるのでチェックしてみてください！他にも様々なお役立ち情報をご紹介しているので、ぜひご参考にしてください。質問などございましたら、お気軽にお問い合わせください！