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さび

一般小学生

まとめ

さび
金属空気中の酸素とゆっくり結びつく現象

解説

さびは、金属が酸素と化学的に結合する「酸化」という反応の一種です。物質が酸素と結びつく反応には、激しく光や熱を出して燃える「燃焼」もありますが、さびは光を出さずにゆっくりと進むため「穏やかな酸化」と呼ばれます。

鉄が湿った空気中で酸化すると、赤褐色の「赤さび」が発生します。この反応では光は見えませんが、化学エネルギー熱エネルギーに変わる「発熱反応」が起きています。以下の表は、同じ酸化反応である「さび」と「燃焼」の違いをまとめたものです。

項目 さび(穏やかな酸化) 燃焼(激しい酸化)
反応の速さ 非常にゆっくり 非常に速い
光の発生 なし あり
熱の出し方 わずかに発生(蓄積しにくい) 激しく発生
コラム

鉄くぎを水に入れた実験では、水面付近が最もさびやすくなります。これは、さびの発生には「酸素」と「水」の両方が必要であり、水面付近が最もその両方に触れやすいためです。また、この発熱反応を応用したのが使い捨てカイロです。袋の中の鉄粉を意図的に速く酸化させることで、放出される熱を暖房として利用しています。

銅の酸化についても特徴的です。銅4gを完全に加熱して酸化させると、酸素1gと結びついて5gの酸化銅になります。この「銅:酸素:酸化銅 = 4:1:5」という質量比は、化学計算の問題で非常によく出題されるポイントです。

小学生のみなさんへ

鉄などの金属が、空気の中にある酸素とくっついて、色や形がかわってしまうことを「さび」というよ。火がついて燃えるときと同じように、酸素とくっついているけれど、さびるときはとてもゆっくり進むんだ。このとき、目には見えないけれど少しずつ熱が出ているよ。冬に使う「使い捨てカイロ」は、このさびるときに出る熱を利用して体を温めているんだよ。

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