【中2理科】酸素と結びつく化学変化「酸化」の要点まとめ

【中2理科】酸素と結びつく化学変化「酸化」の要点まとめです。

酸素と結びつく化学変化の要点

化合は、2種類以上の物質が結びついて別の物質が生成される化学変化をいいます。

• 酸化…酸素との化合。酸化によってできる物質を酸化物という。
• 燃焼…酸化のうち、火や熱を出しながら激しく進むもの。

金属の燃焼
マグネシウムリボンやスチールウールを加熱すると火を出して燃える。加熱後の物質は、金属の性質が失われ、塩酸に入れても気体を発生せず、加熱前より質量が大きくなる。これらのことから、マグネシウムや鉄（スチールウール）は加熱により別の物質に変化したことがわかります。

• マグネシウムの燃焼（酸化）…マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム
• 鉄（スチールウール）の燃焼（酸化）…鉄+酸素→酸化鉄
• 炭（炭素）の燃焼…二酸化炭素は炭素の酸化物です　炭素+酸素→二酸化炭素
• 水素の燃焼…水は水素の酸化物です。水素+酸素→水

有機物の燃焼
有機物は炭素と水素含んでいるので、燃やすと二酸化炭素と水ができる。

• メタン+酸素→二酸化炭素+水

穏やかな酸化
金属の錆は空気中の酸素によって穏やかな酸化されてできた酸化銅である。酸化を防ぐ工夫として、鉄や銅など錆びないようにするために表面に塗料を塗り、酸化を防止しています。

＜2つの物質が化合するときの質量の比＞
2つの物質が化合するときの質量の比は、物質の組み合わせによって一定になる。

化学反応式は、化学変化する分子や原子の個数の関係を表している。どちらかが一本の物質の量が多いと、多いの方の物質が反応せずに残る。たとえば、銅と酸素の化合の場合、銅原子と酸素原子が決まった割合が1：1で結びつくため、銅と酸素はいつも一定の質量の比で化合することになります。

酸素、銅、マグネシウムの質量比は、
・銅の質量：酸素の質量＝4：1
・マグネシウムの質量：酸素の質量＝3：2
・銅：マグネシウの質量比＝8：3

銅の酸化実験

銅と酸素が化合するときの質量の割合を調べたり、銅を加熱したときの質量の変化を調べる実験です。

＜手順＞

1. 銅の質量を0.40ｇ、0.80g …とはかり、皿に広げて、全体の色が変化するまでよく加熱する。
2. 皿が冷めてから質量をはかる。
3. 薬ざしで、こぼさないようによくかき混ぜる。
4. 質量の変化がなくなるまで1～3まで繰り返した後、2の質量から皿の質量を引いて、生成した酸化銅の質量を求める。また化合した酸素の質量を求める。

化合した酸素の質量＝酸化銅の質量-銅の質量

＜結果＞

銅（ｇ）	0	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
生成した酸化銅の質量（ｇ）	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
化合した酸素の質量（ｇ）	0	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

＜考察＞
銅の質量と生成した酸化銅の質量及び銅の質量と化合した酸素の質量の関係をそれぞれグラフに表すとどちらも原点を通る直線になります。このことから次のことが言えます。

• 銅の質量と生成する酸化銅の質量は比例する。
• 銅の質量と化合する酸素の質量は比例する。

■ 銅と加熱したときの質量
銅粉を加熱すると、化合する酸素の分だけ質量は増えるが、何回も加熱を繰り返すと質量は増えなくなります。
→一定量の銅と化合する酸素の量には限界がある。

●銅の質量と化合する酸素の質量の比

• 銅の質量：酸化銅の質量＝4：5
• 銅の質量：酸素の質量＝4：1

マグネシウムの酸化実験

マグネシウムの質量と化合する酸素の質量は、銅と同様の実験をマグネシウムで行うと原点を通る直線が得られます。

• マグネシウムの質量：酸素の質量＝3：2

 

スチールウール（鉄）と酸素の化合実験

物質が空気中の酸素と結びついて化学変化を酸化といい、その結果できた物質を酸化物といいます。特に、熱や光を出しながら起きる激しい酸化を燃焼といいます。

スチールウール（鉄）をガスバーナーで加熱すると、空気中の酸素と結びつき、黒色の酸化鉄ができます。

• 鉄＋酸素→酸化鉄

鉄と酸化鉄の比較

項目	加熱前	加熱後
物質	鉄	酸化鉄
色	銀白色	黒色
電流	流れる	流れない
もむと	弾力がある	ぼろぼろくずれる
うすい塩酸	水素発生	変化しない

穏やかな酸化
金属の錆は空気中の酸素によって穏やかな酸化されてできた酸化銅である。酸化を防ぐ工夫として、鉄や銅など錆びないようにするために表面に塗料を塗り、酸化を防止しています。