酸化と酸化物
物質が酸素と結合する化学変化を酸化、そのとき生じる物質を酸化物といいます。燃焼は酸化の激しい形です。
基本知識
酸化は物質が酸素と化合する変化で、生成物を酸化物といいます。
身近な酸化の例:
・銅の酸化: 2Cu + O2 → 2CuO(黒い酸化銅(II)ができる)
・マグネシウムの燃焼: 2Mg + O2 → 2MgO(白い酸化マグネシウム)
・炭素の燃焼: C + O2 → CO2
・水素の燃焼: 2H2 + O2 → 2H2O
・鉄のさび: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3(酸化鉄(III)。ゆっくりな酸化)
燃焼は光と熱を出しながら激しく酸化する変化です。燃焼が起きるには可燃物・酸素・発火点以上の温度の3つが必要(燃焼の三要素)。
緩慢酸化は熱や光を出さない、ゆっくりな酸化です(さびる、腐る)。
📘 重要用語
酸化(物質が酸素と結合する化学変化)
酸化物(酸化によって生じた物質。CuO・MgO・Fe2O3など)
燃焼(光と熱を出す激しい酸化。燃焼の三要素が必要)
緩慢酸化(ゆっくりと進む酸化。さびや腐敗)
燃焼の三要素(可燃物・酸素・発火点以上の温度)
酸化銅(CuO。銅の酸化物。黒色)
酸化(物質が酸素と結合する化学変化)
酸化物(酸化によって生じた物質。CuO・MgO・Fe2O3など)
燃焼(光と熱を出す激しい酸化。燃焼の三要素が必要)
緩慢酸化(ゆっくりと進む酸化。さびや腐敗)
燃焼の三要素(可燃物・酸素・発火点以上の温度)
酸化銅(CuO。銅の酸化物。黒色)
深掘り
燃焼の三要素のどれか一つを取り除くと火は消えます。これが消火の原理です。
・水をかける → 温度を下げる(冷却消火)
・砂をかける → 酸素を断つ(窒息消火)
・燃えている物質を除く → 可燃物を除く(除去消火)
銅は赤橙色ですが、酸化銅 CuO は黒色です。実験で銅板を加熱すると表面が黒くなる現象はこれです。逆に黒い酸化銅を水素で加熱すると赤橙色に戻ります(還元)。
鉄のさびには赤さび(Fe2O3、もろい)と黒さび(Fe3O4、保護膜になる)があります。黒さびを意図的に生成させた表面処理を黒染めといいます。
💡 ポイント
- 酸化=酸素と化合(酸化物ができる)
- 燃焼=激しい酸化(光と熱を出す)
- 緩慢酸化=ゆっくりな酸化(さびる・腐る)
- 燃焼の三要素=可燃物・酸素・発火点以上の温度
- 銅の酸化:
2Cu + O2 → 2CuO(黒色) - Mg燃焼:
2Mg + O2 → 2MgO(白色) - 消火=三要素の一つを除く
注意点
① 燃焼と酸化: 燃焼は酸化の一種だが、すべての酸化が燃焼ではない。さびる(緩慢酸化)は燃焼ではない。② 酸化物と酸化: 酸化物は酸化によってできる物質、酸化は変化の名前。③ 銅の酸化で生じる CuO は黒色(MgO は白色)を覚える。④ 消火の原理は燃焼の三要素の除去であり、三要素をすべて覚えること。
練習
- 燃焼の三要素をすべて答えなさい。
- 銅を加熱したとき起こる化学変化を化学反応式で書きなさい。また、銅の色は何色から何色に変わるか。
- 緩慢酸化の身近な例を2つ挙げなさい。