酸化と還元、化学エネルギー
酸化
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化という。化合の一種である。
燃焼・・・熱や光を出す激しい酸化のこと。
さびる・・・金属などがゆっくり酸化すること。
酸化物・・・酸化によってできた化合物
金属の酸化物の例
酸化鉄(黒色)、酸化銅(黒色)、酸化マグネシウム(白色)、酸化銀(黒色)
酸化の例
炭素+酸素→二酸化炭素 C+O2→CO2
銅+酸素→酸化銅 2Cu+O2→2CuO
鉄+酸素→酸化鉄
マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム 2Mg+O2→2MgO
還元
酸化物から酸素を取り除く反応を還元という。
例 酸化銅を炭素で還元
還元と同時に酸化がおきている。
銅より炭素のほうが酸素と結びつきやすい。そのため、酸化銅の酸素を炭素が奪い取る。
これによって酸化銅が還元されて銅になり、炭素は酸化して二酸化炭素になる。
化学変化とエネルギー
化学エネルギーとは物質がもともと持っているエネルギーで、化学変化によって熱や光として取り出すことができる。
発熱反応
化学変化のときに熱を発生する。
反応前の物質より、反応後の物質の化学エネルギーのほうが小さいので、その差が主に熱エネルギーとして放出される。
酸化など、ほとんどの化学反応は発熱反応である。
吸熱反応
化学変化のときに外部から熱を吸収する。
反応前の物質より、反応後の物質の化学エネルギーのほうが大きいので、吸収した熱エネルギーが反応後の物質の化学エネルギーとなる。
例
炭酸水素ナトリウム＋クエン酸→二酸化炭素
塩化アンモニウム＋水酸化バリウム→アンモニア
