化学物質の状態・構成・変化理科

酸化とセットで覚えよう!苦手意識の出やすい「還元」反応の仕組みを元塾講師がわかりやすく解説

(1)このときの反応を化学反応式で示し、発生する気体の名称を答えよ
答え.2CuO C → 2Cu CO2 , 二酸化炭素

 (2)酸化銅4.0gとぴったり反応する炭素は何g
答え.0.3g

解説.グラフが右下がりになっているのは、酸化銅に含まれる銅が二酸化炭素として出ていっていく分の質量が減るから。 

(3)グラフが途中から右上がりになるのはなぜか
答え.酸化銅が全て還元され、反応せずに残った炭素の分の質量が増えるから。

(4)(2)のとき、試験管に残る物質の名称とその質量を答えよ
答え.銅 , 3.2g

解説.酸化銅が還元されて銅のみが試験管に残っているので、グラフより3.2gとわかる。

(5)(2)のとき、発生した気体の質量を答えよ
答え.1.1g

解説.反応前の質量が酸化銅4.0gと炭素0.3gであったのに対し、反応後には3.2gの銅のみが試験管に残った。質量保存の法則が成り立つので、その差の1.1gが二酸化炭素として出ていってしまったことがわかる。

 (6)4.8gの銅をつくるためには何gの酸化銅と炭素が必要か
答え.酸化銅6.0g , 炭素0.45g

解説.上記の問題より、酸化銅:炭素:=4.00.33.2という関係が見えてくる。したがって、酸化銅:=5:4となり、5:4=X:4.8を解いて6.0gとなる。炭素:銅でも同様に考えると0.45gとなる。

還元には酸化の理解が必要不可欠!

今回は実験を通して還元の仕組みを説明しました。酸化と還元がセットで勉強しなければならない理由がわかりましたか?

酸化反応は空気中の酸素と物質が化合する反応を例にとって解説しましたね。しかし、還元反応は既に酸素と化合している物質から酸素を奪う反応です。それと同時に、奪われた酸素も別の物質と化合する酸化反応を起こしています。

これが酸化と還元が密接な関係にあるのがわかりますよね。還元が苦手な人は、一度酸化から振りかえって理解していくことが大切です。

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