発熱は、周囲に熱を出す
鉄粉の酸化や燃料の燃焼では、化学変化に伴って周囲に熱を出す。このような反応を発熱反応という。外から加熱しない条件でも、反応中に温度が上がる。炎が見える反応だけとは限らない。
反応から周囲へ。カイロも燃焼も発熱の利用。
化学変化とその利用 — 攻略せよ。
STAGE 05 / CHEMISTRY / 中2
発熱と吸熱、カイロと燃焼の利用。温度変化を手掛かりに、熱の移動と反応が続く条件を攻略。登録不要・無料。
KEY POINTS
熱の出入り・6つのポイント
熱は、どちらへ移動する？ 温度と反応条件から見抜こう。
吸熱は、周囲から熱を受け取る
水酸化バリウムと塩化アンモニウムの反応などでは、周囲から熱を受け取る。これを吸熱反応という。外から冷やしていなくても混合物や容器が冷たくなる。冷たさが出るのではなく、熱が移動している。
周囲から反応へ。熱を受け取って周囲を冷やす。
温度は、反応前後で比べる
反応後の温度が高い・低いだけでは分類できない。初めの温度を測り、外からの加熱・冷却や室温の変化を区別する。物質の量や容器が違う実験では、温度上昇の比をそのまま熱の量の比とは考えない。
初めの温度・外部条件・容器をチェック。
カイロは、鉄と酸素の反応
鉄粉を使う化学カイロは、鉄が空気中の酸素と結び付く酸化の発熱を利用する。使用前の外袋は空気を通しにくく、内袋は小さな穴から空気を取り入れる。外袋を開けると、必要な酸素が供給される。
鉄の酸化。外袋は保存、内袋は空気の供給。
温かさを調整し、反応の終わりを考える
カイロの袋では、空気が入る速さを抑えて反応の進み方を調整する。反応できる鉄がなくなれば、空気を加えても同じ酸化は続かない。温かかった製品が冷めることと、新たに発熱が続くことは別に考えよう。
反応物の残りと、酸素の供給の両方が必要。
目的と、熱の出入りをつなげる
燃料の燃焼で取り出した熱は、調理や暖房に利用される。化学変化で周囲を冷やしたいなら、吸熱反応を利用する。水を火で温めるだけの変化や、すべての物質が水に溶ける変化を、化学反応と決めつけない。
温めるなら発熱、冷やすなら吸熱。仕組みを確認。
FOLLOW THE HEAT
熱を読む、4つのチェック
温度の高低だけでなく、変化と条件を追おう。
- CHECK 01変化を確認
新しい物質ができる反応か、外から温めただけか。
- CHECK 02温度を比較
反応前後を測り、外部の加熱・冷却と区別する。
- CHECK 03熱の向き
反応が周囲に出すのか、周囲から受け取るのか。
- CHECK 04利用と条件
目的に合う反応と、必要な物質の供給を考える。
WATCH OUT
ここでつまずかない
熱を吸うなら、温度が上がる
吸熱反応が周囲から熱を受け取ると、混合物や容器が冷たくなる。熱の向きを追おう。
冷たい結果なら、吸熱反応
最初より温度が下がったか確認。反応後の温度だけでは分類できない。
炎がないなら、発熱しない
鉄粉の酸化を使うカイロは、炎が見えなくても発熱する。
空気を加えれば、カイロは復活する
反応できる鉄が尽きていれば同じ酸化は続かない。冷却だけで鉄に戻るわけでもない。
UNIT TEST / 単元テスト
化学変化とその利用 単元テスト
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