加熱後の重さ

一般小学生

まとめ

  • 反応前の金属重さに、空気中から結びついた酸素の重さを加えた合計の質量のことを指す。
  • 金属を加熱すると酸素と結びつく「酸化」が起こり、反応前よりも全体の質量が増加する。
  • 金属の種類ごとに結びつく酸素の質量比は決まっており、定比例の法則が成り立つ。

解説

銅やマグネシウムなどの金属を空気中で加熱すると、空気中の酸素と化学反応を起こして酸化物へと変化します。この反応を酸化と呼び、反応後の質量は、元の金属の質量に結びついた酸素の質量が加わるため、加熱前よりも必ず増加します。

例えば、銅を十分に加熱したとき、銅と酸素は4:1の質量比で結びつきます。そのため、加熱後の酸化銅の質量は元の銅の1.25倍(5/4倍)となります。また、マグネシウムの場合は3:2の比で結びつくため、加熱後は元の約1.67倍(5/3倍)の質量になります。グラフからこれらの比を読み取り、計算に活用することが重要です。

コラム

実験において、加熱が不十分な場合はすべての金属が酸素と結びつかないことがあります。このとき「加熱後の重さ」には、反応してできた酸化物だけでなく、反応せずに残った未反応の金属の重さも含まれます。計算問題では、増加した重さ(酸素の量)から逆算して、実際に反応した金属の量を求める応用力が求められます。また、鉄(スチールウール)を燃焼させた場合も同様に、酸素と結びついて質量が増加します。

小学生のみなさんへ

金属を火で熱すると、空気の中にある酸素さんそとくっついて、別の物質ぶっしつに変わります。このとき、もともとの金属の重さに、くっついた酸素さんその重さがプラスされるので、熱した後の重さは熱す前よりも重くなります。

重さがどれくらい増えるかは、金属の種類によって決まっています。たとえば、銅という金属なら「銅4:酸素さんそ1」の割合わりあいでくっつきます。理科のテストでは、増えた分の重さが「くっついた酸素さんその重さ」であることを使って計算けいさんする問題がよく出ます。

ルラスタコラム

スチールウール(鉄を細くけずったもの)を燃やすと、火花が出てパチパチ燃えます。これも鉄が空気中の酸素さんそとくっついている証拠しょうこです。燃えたあとの鉄は、もとの鉄よりも重くなっているんですよ。

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