金属の酸化:銅:酸素:酸化銅=4:1:5の比率―中学受験+塾なしの勉強法

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金属の酸化:銅:酸素:酸化銅=4:1:5の比率

酸化とは?

「酸化」とは、物質が酸素とくっつく反応の事です。

例えば、鉄が酸化(さびる)すると酸化鉄になります。

銅が酸化すると酸化銅になります。

 

「銅→酸化銅」に酸化する際の重さの変化

画像出典『塾技100理科』p38

1)銅→酸化銅は(結びついた)酸素の分だけ重くなる

2)結びつく酸素の重さは銅の重さに比例

3)銅:酸素:酸化銅=4:1:5

(銅・結びつく酸素・できた酸化銅の重さの比)

画像出典『塾技100理科』p38

 

銅と酸化銅の性質の違い

銅は(赤褐色)、酸化銅は

銅は金属の性質を持つ:叩くと伸びる。こすると光る、電気を通す

 酸化銅は金属の性質をもたない

 

還元:酸化した物質から酸素を取り除き、酸化前の物質に戻す

還元:酸化した物質から酸素を取り除き、酸化前の物質に戻すこと

「酸化銅」を還元する方法は、炭素を使ったものと水素を使ったものの2つがあります。

画像出典『塾技100理科』p38

【酸化銅】+【炭素】→(加熱)→【銅】+【二酸化炭素】

(酸化銅は炭素に酸素を奪われます(還元)。炭素は酸素とくっつき(酸化)二酸化炭素に)

【酸化銅】+【水素】→(加熱)→【銅】+【水】

(酸化銅は水素に酸素を奪われます(還元)。水素は酸素とくっつき(酸化)水に)

★還元が起こる理由:酸素は銅よりも炭素や水素と結びつきやすいから

★酸素を奪い取るエネルギーとして「加熱」する事が必要

 

マグネシウム→酸化マグネシウムに酸化する際の重さの変化

【マグネシウム】+【酸素】→(加熱)→【酸化マグネシウム】

画像出典『塾技100理科』p40

1)マグネシウム→酸化マグネシウムは(結びついた)酸素の分だけ重くなる

2)結びつく酸素の重さはマグネシウムの重さに比例

3)マグネシウム:酸素:酸化マグネシウム=3:2:5

(マグネシウム・結びつく酸素・できた酸化マグネシウムの重さの比)

画像出典『塾技100理科』p40

決まった重さの酸素と結びつく銅とマグネシウムの重さの比率

「銅」も「マグネシウム」も【酸素】と結びついて、酸化銅、酸化マグネシウム

になります。

銅:酸素:酸化銅=4:1:5→8:2:10

マグネシウム:酸素:酸化マグネシウム=3:2:5

算数の「連比」を使って(酸素の割合を)揃えると

銅:マグネシウム=8:3

となります。

画像出典『塾技100理科』p40

 

銅とマグネシウムの混合物を加熱した時にできる物の重さからはじめに

あった銅またはマグネシウムの重さを求めるには?

1)銅と酸化銅の重さの比=4:5→1gの銅が酸化すると1×5/4=5/4gの酸化銅

2)マグネシウムと酸化マグネシウムの重さの比=3:5

  1gのマグネシウムが酸化すると、5/3gの酸化マグネシウムができる

3)この「差」を利用して「つるかめ算」で解く

 

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