中学の理科 - 第2章
化学変化と仕組み

このページについて

このページは、「化学変化と仕組み」に関する内容をまとめたページです。

ポイント

物質の化学変化とその仕組み、原子や分子の関係について説明しています。 また、質量保存の法則や酸化・還元についても確認できます。

使い方

見出しごとに整理された本文を読み進めてください。 各節ごとに化学変化の仕組みや例が示されており、順に確認できます。

1.化学変化と原子・分子

物質が別の物質に変わることを「化学変化」といいます。

代表的な例は次の通りです。

鉄がさびて酸化鉄になる
銅を加熱すると黒い酸化銅になる
水を電気分解すると水素と酸素ができる

化学変化で大切なのは、物質が変わっても「原子そのものはなくならず、別の原子に変わることもない」という点です。

化学変化は、原子の組み替えによって分子の種類が変化する現象です。

2.質量保存と化学変化

化学変化の前後では、原子の種類も数も変わりません。

そのため、化学変化の前と後で物質全体の質量は変わらないという法則が成り立ちます。

これを「質量保存の法則」といいます。

例)

酸化銅を炭素で加熱して銅を取り出す実験では、反応後にできた銅と発生した二酸化炭素の質量を合わせると、反応前の酸化銅と炭素の質量の合計と一致します。

もし質量が合わない場合は、気体が外に逃げてしまったなど、測定条件に原因があります。

質量保存の法則は「原子はなくなったり増えたりしない」という基本的な考え方に基づいています。

3.酸化と還元

化学変化の中でも特に重要なのが「酸化」と「還元」です。

酸化

物質が酸素と結びつく反応

例)

鉄 → 酸化鉄

銅 → 酸化銅

マグネシウム → 酸化マグネシウム

加熱すると光を出したり、物質の色が変わったりすることが多く、熱などのエネルギーが発生する場合もあります。

還元

酸化された物質から酸素を取り除く反応

例)

酸化銅+炭素 → 銅+二酸化炭素

(炭素が酸化され、酸化銅が還元される)

酸化と還元はセットで起こり、一方が酸化されると、もう一方が還元されます。

物質どうしが酸素をやり取りする関係で成り立っています。