スチールウール

スチールウール

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 鉄を非常に細い繊維状に加工したもので、表面積が大きいため燃焼しやすい性質を持つ。
  • 加熱すると空気中の酸素と激しく反応する「酸化」が起こり、黒色の酸化鉄へと変化する。
  • 反応後は酸素が結合した分だけ全体の質量が増加し、金属としての性質(光沢や導電性)を失う。

解説

スチールウールは、鉄を極めて細い繊維状に削り出したものです。通常の鉄の塊は火を近づけても容易には燃えませんが、スチールウールは空気に触れる面積(表面積)が著しく広いため、熱が伝わりやすく、ガスバーナーなどで加熱すると火花を出して激しく燃焼します。この反応は、鉄の原子が空気中の酸素分子と結びつく「酸化」と呼ばれる化学変化です。

燃焼によって生成された物質は「酸化鉄(主に四酸化三鉄)」であり、元の鉄とは全く異なる性質を示します。見た目は金属光沢を失って黒色になり、手で触れるともろく崩れます。また、自由電子の動きが制限されるため電流を通しにくくなり、希塩酸に反応させても水素発生しなくなるという特徴があります。

コラム

化学反応において、反応する物質同士の質量の比は常に一定であるという「定比例の法則」が成り立ちます。スチールウールの燃焼実験では、鉄5gに対して酸素が約2gの割合で結びつき、約7gの酸化鉄が生成されます。これは、銅と酸素が4:1、マグネシウムと酸素が3:2の質量比で反応するのと同様に、金属の種類によって酸素と結合する固有の比率が決まっていることを示しています。

小学生のみなさんへ

スチールウールは、鉄を細い糸のようにけずったものです。台所などで汚れを落とすたわしとしても使われています。このスチールウールに火をつけると、パチパチと火花を出して激しく燃えます。これは、鉄が空気の中にある酸素さんそと合体して、別の物質に変わるからです。

燃えたあとのスチールウールは、黒っぽい色になり、手でさわるとボロボロとくずれてしまいます。また、もとの鉄は電気を通しますが、燃えたあとは電気を通しにくくなります。さらに、燃える前よりも重さがふえるという不思議な特ちょうがあります。これは、鉄に酸素がくっついた分だけ、重くなったためです。

ルラスタコラム

スチールウールは、実はお鍋の焦げ付きを落とすための「金属たわし」として身近な場所で活躍しています。とても細い鉄の集まりなので、硬い汚れを削り取るのにぴったりなのです。ただし、水にぬれたままにしておくと、すぐにサビてしまうので注意しましょう。

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