化学変化。 中学の理科 15 化学変化と原子・分子

【スタディピア】化学変化・分解と化合

化学変化

Q 質問させていただきます。 非常に基礎的な質問で申し訳ございません。 ふと疑問に思ったのですが、プラスチック(代表例としてポリエチレンなど)は純物質でしょうか? 「ガラスやプラスチックは一定の融点を持たない」と教科書に書いてあり、なるほどと思ったのですが、ガラスは混合物だからいいとしてプラスチック(ポリエチレン)はCH2だけで構成されておりますし、純物質なのかな?、と何となく思っていたので分からなくなってしまいました。 (高分子化合物って言うくらいなので、化合物ですよね) 「化合物と単体を指す純物質は、一定の融点を持つ」はずなので、あれれ、プラスチックは?という感じです。 勉強不足で申し訳ございませんが 1、プラスチックは純物質なのか? 2、純物質ならなぜ融点が一定ではないのか? (「純物質は一定の融点を持つ」という教科書の記述には例外があるのか?) 以上二点をよろしくお願い致します。 A ベストアンサー プラスチック(ポリエチレン)は純物質か? 厳密に言えば、耐候性、耐熱性を向上させたりするために、微量の添加剤を加えている場合が多いので混合物ですね。 微量の添加剤は無視すると、ポリエチレンは成分的には単一です。 しかし、一般に合成高分子は、色々な分子量のものが混ざったものです。 プラスチックのポリエチレンの場合も色々な分子量のポリエチレンの混合物です。 またABSというプラスチックのように、高分子同士を混合させたものもあります。 低分子で比喩すれば、ヘキサンとヘプタンは共に炭素と水素だけから成る飽和炭化水素ですが、これらの混合物と同じような位置づけと考えられます。 純物質ならなぜ融点が一定ではないのか? ポリエチレンは、通常融点を持っています。 添付の資料によると融点は414. 6K つまり141. ifoc. kyushu-u. 融点は、結晶が融解する温度なので、非晶性高分子には融点がありません。 結晶性高分子は、結晶している部分と結晶ではない非晶部分があります。 どれだけ結晶部分が存在しているのかが結晶化度です。 結晶化度は、製法によってことなります。 一般に低密度ポリエチレンでは60%程度、高密度ポリエチレンでは90%前後と言われています。 高密度ポリエチレンは、結晶部分が90%程度を占めているわけで、当然融点があります。 混合物でも、結晶物質の混合物ならば、各々の融点が観察されます。 融点の有無は、混合物か純物質かではなく、結晶の有無なのです。 一般のガラスはSiO2を主成分としてた各種金属酸化物の混合物です。 融点は存在しません。 それは結晶がなく、全て非晶性だからです。 このような非晶性の物質のことをガラスというので、高分子の非晶性が低温で固まった状態のことをガラス状態と言います。 SiO2が結晶すれば石英で、これは融点を持っています。 また、一部のガラス製品には、結晶を含んだものがあり、これは融点を持っています。 結晶性ガラスという、ちょっと違和感のある名前が付いています。 (ガラスというのは本来結晶を持たないというニュアンスがあるのにもかかわらず、結晶を持っているガラスですからね) 融点の有無は、結晶部分の有無ということですが、教科書の「ガラスやプラスチックは一定の融点を持たない」という記述について考えてみます。 ポリエチレンの結晶は、一つの大きな結晶ではなく、結晶部分が細かく分かれていて、細かい結晶部分が集まった多結晶構造をしています。 先ほどのSiO2で言えば、石英は多結晶、大きな単結晶にあれば水晶ですね。 各結晶には融点が存在します。 しかし結晶の大きさによって僅かに融点は異なります。 融解の開始温度が僅かに異なります。 それ故、低分子の純物質の融点に比べ、吸熱ピークが幅広くなりがちです。 製法によって、結晶状態が変化し、融点が少し異なる場合があります。 このことを言っているのかもしれませんね。 でも、プラスチックといえども融点を持っているものがあるのは事実ですよ。 各種プラスチックの融点です。 toishi. html ところで、プラスチックの中には、フェノール樹脂(ベークライト)、メラミン樹脂などのように、一旦熱を加えて硬化させると 加熱によって流動化しない熱硬化樹脂というものがあります。 このような熱硬化樹脂は、一般に融点は存在せず、融点に達する前に熱分解してしまいます。 プラスチック(ポリエチレン)は純物質か? 厳密に言えば、耐候性、耐熱性を向上させたりするために、微量の添加剤を加えている場合が多いので混合物ですね。 微量の添加剤は無視すると、ポリエチレンは成分的には単一です。 しかし、一般に合成高分子は、色々な分子量のものが混ざったものです。 プラスチックのポリエチレンの場合も色々な分子量のポリエチレンの混合物です。 またABSというプラスチックのように、高分子同士を混合させたものもあります。 低分子で比喩すれば、ヘキサンとヘプタンは共に炭素と水... 寒天を使わなくとも食塩水のようなものでも良いのですが、色を染めていく過程が観えないです。 それと、電子は寒天の中での移動は起こりません。 電子は寒天の外側の導線部分を電流として移動します。 寒天は水をゲル化して実験をビジュアル化するものとして使われています。 それと、昔からこういう電気化学的な実験では、寒天を使うことが多かったです。 私の学生時代は寒天で塩橋を造り何百回と実験をした記憶があります。 それと、プラス極とマイナス極というのは表現に非常に神経を使う用語なので面倒です。 この実験の場合、 電池のプラス極に繋がっている銅板が、銅が電気分解する電極になり、寒天を青くします。 寒天を使わなくとも食塩水のようなものでも良いのですが、色を染めていく過程が観えないです。 それと、電子は寒天の中での移動は起こりません。 電子は寒天の外側の導線部分を電流として移動します。 寒天は水をゲル化して実験をビジュアル化するものとして使われています。 それと、昔からこういう電気化学的...

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化学変化、原子・分子

化学変化

化学変化 原子 物質を構成する最小の粒。 19世紀はじめドルトンが提唱した。 化学変化でそれ以上わけることができない。 化学変化によって種類が変わったり、なくなったり、新しくできたりしない。 種類によって質量や大きさがきまっている。 約100種類ある。 原子を表す記号を 元素記号という。 19世紀にアボガドロが提唱した。 物質には、酸素などのように原子がいくつか結びついて分子になりその分子が集まって物質になるものと、金属のように原子が直接結びついているたま分子がないものとがある。 化学変化 物質を構成する 原子の組み合わせが変わり、物質が他の物質に変わる変化。 化学反応ともいう。 化合や 分解、 還元、 酸化などはすべて化学変化の一種である。 化学変化を化学式を用いて表したのが 化学反応式である。 分解 1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる 化学変化。 熱を加えて分解するのが熱分解、電流を流して分解するのが電気分解である。 例・・・ 酸化銀の熱分解、 炭酸水素ナトリウムの熱分解、 水の電気分解 化合 2種類以上の物質が結びついて別の物質ができる 化学変化。 化合してできた物質を化合物という。 例・・・ 鉄と硫黄の化合、銅と酸素の化合 酸化 など 単体 1種類の原子でできている物質。 例・・・酸素 O 2 、水素 H 2 、鉄 Fe 、炭素 C 化合物 2種類以上の原子からできている物質 例・・・水 H 2O 、硫化鉄 FeS 、二酸化炭素 CO 2 元素記号 原子を表す記号。 アルファベット1文字の大文字または大文字と小文字の2文字で表す。 例・・・Fe 鉄 、H 水素 、O 酸素 、C 炭素 、Ag 銀 化学式 物質を 元素記号を用いて表した式。 分子のある物質では化学式が1つの分子を表している。 また、分子のない単体は元素記号と同じになる。 例・・・Fe 鉄 、H 2 水素 、H 2O 水 、FeS 硫化鉄 、Ag 2O 酸化銀 化学反応式 化学変化を 化学式を用いて表した式。 化学反応式では左辺と右辺の 原子の数を等しくしなければならない。 例・・・ 水の電気分解、塩酸の電気分解、 塩化銅の電気分解など 水の電気分解 水に電気を通すと水素と酸素に 分解される。 水素が陰極に、酸素が陽極に発生する。 純粋な水は電気を通しにくいので少量の水酸化ナトリウムなどを混ぜる。 銅が陰極に塩素が陽極に発生する。 電気分解がすすむにつれて塩化銅水溶液の青色がうすくなっていく。 例・・・ 酸化銀の熱分解、 炭酸水素ナトリウムの熱分解 炭酸水素ナトリウムの熱分解 炭酸水素ナトリウムを加熱すると炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素に分解される。 炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムはともに白い粉末だが、炭酸ナトリウムのほうが水に溶けやすく、アルカリ性も強い。 酸化 物質が酸素と 化合すること。 激しい酸化を燃焼という。 また、金属などがゆっくり酸化することを「さびる」という。 酸化によってできた 化合物を 酸化物という。 酸素と結びつきやすい物質 還元剤 と酸化物をまぜて加熱するなどして、還元剤が酸化することで、酸化物から酸素を奪いとる。 酸化物 物質に酸素が結びついた 化合物。 例・・・酸化銅CuO、 酸化銀Ag 2O、二酸化炭素CO 2など 燃焼 熱や光を出す激しい 酸化。 鉄と硫黄の化合 鉄粉と硫黄の粉末を混ぜて加熱すると 化合して硫化鉄になる。 鉄粉は灰色で、うすい塩酸を加えると水素が発生するが、硫化鉄は黒色でうすい塩酸を加えると腐卵臭のある硫化水素が発生する。 また多くの有機物は水素も含んでいるので燃焼により水が発生する。 有機物のもつ 化学エネルギーは大きいので、燃焼によって熱や光のエネルギーをたくさん取り出すことができる。 質量保存の法則 化学変化では原子の組み合わせは変化するが、化学変化にかかわった原子の数と種類は変わらない。 そのため化学変化に関係している物質全体の質量はかわらない。 密閉しない容器で実験を行った場合、気体が発生するような化学変化では、気体が出て行くのでその分の質量が減る。 酸化では空気中の酸素が結びつくので、その分の質量が増える。 定比例の法則 化学変化に関係する物質の質量比は一定である。 例 マグネシウムの酸化ではマグネシウムと酸素は常に質量比3:2で結びつく。 炭酸水素ナトリウム 化学式NaHCO 3 白い粉末。 重曹ともいう。 水に少し溶けて弱いアルカリ性を示す。 炭酸ナトリウム 化学式Na 2CO 3 白い粉末。 水によく溶けて強いアルカリ性を示す。 塩化銅 化学式CuCl 2青い固体。 水に溶けると青い水溶液になる。 塩酸 塩化水素 HCl の水溶液。 強い酸性で、金属を溶かして水素を発生させる。 銅の酸化 銅を加熱すると空気中の酸素と化合して酸化銅ができる。 銅は赤褐色で、酸化銅は黒色である。 マグネシウムは灰色、酸化マグネシウムは白色である。 はじめは青色で、水に反応して桃色になる。 石灰水 水酸化カルシウムCa OH 2の水溶液。 二酸化炭素を通すと炭酸カルシウムの白い沈殿を生じる。 酸化銀 銀の 酸化物。 加熱すると分解して酸素と銀になる。 硫化鉄 鉄と硫黄の 化合物。 うすい塩酸に反応して硫化水素が発生する。 酸化銅 銅の 酸化物。 酸化銅は2種類あるが、ふつう酸化銅と言った場合、黒色のCuOをさし、中学校であつかうのもこちらである。 酸化マグネシウム マグネシウムの 酸化物。 化学式MgO ドルトン 19世紀はじめに 原子説をとなえたイギリスの科学者。 アボガドロ 19世紀に 分子説をとなえたイタリアの科学者。 発熱反応 熱を発生させる 化学変化。 反応前の物質より、反応後の物質の 化学エネルギーのほうが小さい場合、その差が主に熱エネルギーとして出て行くので発熱反応となる。 たいていの化学変化は発熱反応である。 吸熱反応 熱を吸収する 化学変化。 反応前の物質より、反応後の物質の 化学エネルギーのほうが大きい場合、外部から吸収した熱エネルギーが反応後の物質の化学エネルギーに変わる。 燃焼などの 発熱反応では化学エネルギーが熱や光のエネルギーとして発生し、 吸熱反応では熱エネルギーが物質の化学エネルギーに変わる。 コンテンツ.

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中2理科「化学変化の種類」まったく別の物質になる変化!

化学変化

ここでは化学変化・分解と化合についてご紹介します。 化学変化 焼いたホットケーキの断面を見ると、小さな穴がいくつかあいています。 これはベイキングパウダーにふくまれている炭酸水素ナトリウムが加熱によって変化し、気体が発生したことからできる穴です。 炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱すると、気体が発生し、その気体は石灰水を白くにごらせます。 また、加熱後に残った物質は、フェノールフタレインを入れると炭酸水素ナトリウムの場合と違う反応をすることから、炭酸水素ナトリウムではないことがわかります。 炭酸水素ナトリウムを加熱すると、水と二酸化炭素と炭酸ナトリウムの3種類の物質に変化するのです。 また、酸化銀を加熱すると銀と酸素の2種類の物質に変化します。 このように、もとの物質から別の物質に変化することを「化学変化」(化学反応)と言います。 分解 化学変化によって、1種類の物質から複数の物質に分かれることを「分解(ぶんかい)」と言います。 炭酸水素ナトリウムを加熱すると、分解して水と二酸化炭素と炭酸ナトリウムができますが、さらに水は別の物質に分解できます。 水は加熱しても水蒸気になるだけで、別の物質に変化することはありませんが、電流を流すことによって分解することができます。 水は電気を通さないため、水酸化ナトリウムを溶かして電流を流すと、水素と酸素に分解されます。 同じように塩酸(塩化水素の水溶液)に電流を流すと、水素と塩素に分解されます。 このように電流を通して分解することを「電気分解」と言います。 化合 分解によって、1種類の物質から複数の物質に分けられますが、反対に複数の物質を1つの物質にしてしまうのが「化合」です。 分解では水を水素と酸素に分けましたが、今度は水素と酸素を化合して水をつくります。 水素と酸素の体積比を2:1にして混合した気体に、電気の火花で点火すると大きな音が出て化学変化を起こし、水滴(水)ができます。 また、鉄と硫黄の混合物を加熱すると、熱や光を出して化学変化が起こります。 加熱後には黒っぽい色の硫化鉄ができます。 このように化合でできた物質を「化合物」と言い、多くの種類があります。 化学変化式 化学式を使って、化学変化を表した式を「化学変化式」と言います。 この式により、化学変化前の物質や変化後にできた物質などが表すことができ、化学変化の様子がはっきりわかります。 O(酸素)は分子ではO 2となるため、2個の水の分子が必要になるので2H 2Oとなります。 鉄原子と硫黄原子は1:1の比率で結びつくため、原子の記号をそのまま並べます。 水素も塩素も2個の分子が必要なため、2倍します。 全国の中学校をお探しの方はこちらへ.

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