酸化と還元
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
学習指導要領 第 1 分野 (4) 化学変化と原子・分子 ア (イ)「化学変化」㋑。
0. どういう論点か
酸素と結び付くのが酸化、酸素を取り去るのが還元です。
向きが逆なので、この 2 つは必ず同時に起こります——
一方が酸素を手放すには、もう一方が受け取らなければならないからです。
酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素
↑還元される ↑酸化される
(酸素を奪われる) (酸素を受け取る)
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 酸化と還元は同じ反応の中で同時に起こる(別々の反応ではない)
- 燃焼は酸化の一種(激しく熱と光を出す酸化)
- 酸化すると質量は増える(結び付いた酸素のぶん重くなる)
1. 酸化
根拠: 学習指導要領 1-(4)-イ-㋑
酸化とは何か。できた物質を何という?
物質が酸素と結び付く化学変化。できたものを酸化物という
燃焼とは何か?
激しく熱や光を出しながら進む酸化
酸化のうち、はげしいものを特にこう呼ぶ。さびはゆっくり進む酸化。
銅を加熱すると何色の何ができるか?
黒色の酸化銅
赤色の銅が黒くなる。2Cu + O₂ → 2CuO。
マグネシウムを燃やすと何ができるか。そのときのようすは?
白色の酸化マグネシウム。強い光を出して激しく燃える
2Mg + O₂ → 2MgO。
鉄がさびるのは化学変化か。燃焼との違いは?
化学変化(酸化)である。違いはゆっくり進み、熱や光がめだたないこと
酸素と結び付いている点は燃焼と同じ。
物質が酸化すると、質量はどうなるか?
増える
結び付いた酸素の質量のぶんだけ重くなる。
2. 還元
根拠: 学習指導要領 1-(4)-イ-㋑
還元とは何か?
酸化物から酸素を取り去る化学変化
酸化とは逆向きの変化。
酸化銅と炭素の粉を混ぜて加熱すると、何ができるか?
銅と二酸化炭素
2CuO + C → 2Cu + CO₂。黒い粉が赤色の銅に変わる。
上の反応で、還元されたのはどちらか。酸化されたのはどちらか。
還元された=酸化銅(酸素を奪われた)
酸化された=炭素(酸素と結び付いた)
酸化と還元の関係は?
必ず同時に起こる
一方が酸素を手放すには、もう一方がそれを受け取らなければならないため。
片方だけが起こることはない。
酸化銅を炭素で還元できるのはなぜか?
炭素のほうが銅より酸素と結び付きやすいから
結び付きやすいほうが酸素を奪う。
3. 実験の手順
根拠: 学習指導要領 1-(4)-イ-㋑
酸化銅と炭素の実験で、発生した気体はどう確かめるか?
石灰水に通して白く濁ることを見る(二酸化炭素)
この実験で、加熱をやめるとき何をするか。2 つ。
ガラス管を石灰水から抜いてから火を消す・ピンチコックで管を閉じる
抜かないと石灰水が逆流し、閉じないと空気が入ってできた銅が再び酸化する。