化学変化。 中学の理科 15 化学変化と原子・分子

化学変化と物理変化の違いとは?特徴をご紹介します。

化学変化

Q 質問させていただきます。 非常に基礎的な質問で申し訳ございません。 ふと疑問に思ったのですが、プラスチック(代表例としてポリエチレンなど)は純物質でしょうか? 「ガラスやプラスチックは一定の融点を持たない」と教科書に書いてあり、なるほどと思ったのですが、ガラスは混合物だからいいとしてプラスチック(ポリエチレン)はCH2だけで構成されておりますし、純物質なのかな?、と何となく思っていたので分からなくなってしまいました。 (高分子化合物って言うくらいなので、化合物ですよね) 「化合物と単体を指す純物質は、一定の融点を持つ」はずなので、あれれ、プラスチックは?という感じです。 勉強不足で申し訳ございませんが 1、プラスチックは純物質なのか? 2、純物質ならなぜ融点が一定ではないのか? (「純物質は一定の融点を持つ」という教科書の記述には例外があるのか?) 以上二点をよろしくお願い致します。 A ベストアンサー プラスチック(ポリエチレン)は純物質か? 厳密に言えば、耐候性、耐熱性を向上させたりするために、微量の添加剤を加えている場合が多いので混合物ですね。 微量の添加剤は無視すると、ポリエチレンは成分的には単一です。 しかし、一般に合成高分子は、色々な分子量のものが混ざったものです。 プラスチックのポリエチレンの場合も色々な分子量のポリエチレンの混合物です。 またABSというプラスチックのように、高分子同士を混合させたものもあります。 低分子で比喩すれば、ヘキサンとヘプタンは共に炭素と水素だけから成る飽和炭化水素ですが、これらの混合物と同じような位置づけと考えられます。 純物質ならなぜ融点が一定ではないのか? ポリエチレンは、通常融点を持っています。 添付の資料によると融点は414. 6K つまり141. ifoc. kyushu-u. 融点は、結晶が融解する温度なので、非晶性高分子には融点がありません。 結晶性高分子は、結晶している部分と結晶ではない非晶部分があります。 どれだけ結晶部分が存在しているのかが結晶化度です。 結晶化度は、製法によってことなります。 一般に低密度ポリエチレンでは60%程度、高密度ポリエチレンでは90%前後と言われています。 高密度ポリエチレンは、結晶部分が90%程度を占めているわけで、当然融点があります。 混合物でも、結晶物質の混合物ならば、各々の融点が観察されます。 融点の有無は、混合物か純物質かではなく、結晶の有無なのです。 一般のガラスはSiO2を主成分としてた各種金属酸化物の混合物です。 融点は存在しません。 それは結晶がなく、全て非晶性だからです。 このような非晶性の物質のことをガラスというので、高分子の非晶性が低温で固まった状態のことをガラス状態と言います。 SiO2が結晶すれば石英で、これは融点を持っています。 また、一部のガラス製品には、結晶を含んだものがあり、これは融点を持っています。 結晶性ガラスという、ちょっと違和感のある名前が付いています。 (ガラスというのは本来結晶を持たないというニュアンスがあるのにもかかわらず、結晶を持っているガラスですからね) 融点の有無は、結晶部分の有無ということですが、教科書の「ガラスやプラスチックは一定の融点を持たない」という記述について考えてみます。 ポリエチレンの結晶は、一つの大きな結晶ではなく、結晶部分が細かく分かれていて、細かい結晶部分が集まった多結晶構造をしています。 先ほどのSiO2で言えば、石英は多結晶、大きな単結晶にあれば水晶ですね。 各結晶には融点が存在します。 しかし結晶の大きさによって僅かに融点は異なります。 融解の開始温度が僅かに異なります。 それ故、低分子の純物質の融点に比べ、吸熱ピークが幅広くなりがちです。 製法によって、結晶状態が変化し、融点が少し異なる場合があります。 このことを言っているのかもしれませんね。 でも、プラスチックといえども融点を持っているものがあるのは事実ですよ。 各種プラスチックの融点です。 toishi. html ところで、プラスチックの中には、フェノール樹脂(ベークライト)、メラミン樹脂などのように、一旦熱を加えて硬化させると 加熱によって流動化しない熱硬化樹脂というものがあります。 このような熱硬化樹脂は、一般に融点は存在せず、融点に達する前に熱分解してしまいます。 プラスチック(ポリエチレン)は純物質か? 厳密に言えば、耐候性、耐熱性を向上させたりするために、微量の添加剤を加えている場合が多いので混合物ですね。 微量の添加剤は無視すると、ポリエチレンは成分的には単一です。 しかし、一般に合成高分子は、色々な分子量のものが混ざったものです。 プラスチックのポリエチレンの場合も色々な分子量のポリエチレンの混合物です。 またABSというプラスチックのように、高分子同士を混合させたものもあります。 低分子で比喩すれば、ヘキサンとヘプタンは共に炭素と水... 寒天を使わなくとも食塩水のようなものでも良いのですが、色を染めていく過程が観えないです。 それと、電子は寒天の中での移動は起こりません。 電子は寒天の外側の導線部分を電流として移動します。 寒天は水をゲル化して実験をビジュアル化するものとして使われています。 それと、昔からこういう電気化学的な実験では、寒天を使うことが多かったです。 私の学生時代は寒天で塩橋を造り何百回と実験をした記憶があります。 それと、プラス極とマイナス極というのは表現に非常に神経を使う用語なので面倒です。 この実験の場合、 電池のプラス極に繋がっている銅板が、銅が電気分解する電極になり、寒天を青くします。 寒天を使わなくとも食塩水のようなものでも良いのですが、色を染めていく過程が観えないです。 それと、電子は寒天の中での移動は起こりません。 電子は寒天の外側の導線部分を電流として移動します。 寒天は水をゲル化して実験をビジュアル化するものとして使われています。 それと、昔からこういう電気化学的...

次の

危険物乙4の過去問(物理・化学)「物理変化・化学変化」問.6

化学変化

進研ゼミからの回答 水は常温では液体ですが,温度を下げていくと固体の氷に変化します。 逆に温度を上げていくと気体の水蒸気に変化します。 でもこの変化によって,水が他の物質に変わるわけではありません。 形は変えても水は水のままです。 このように,1つの物質が温度変化によって固体・液体・気体と変化することを状態変化といいます。 これに対して化学変化は,違う物質に変わる変化です。 たとえば水の電気分解では,水がまるで違う性質をもつ水素と酸素という,もとの水とは違う物質に変化します。 このように,前とは違う別の物質に変わる変化が化学変化です。 ここで紹介している内容は2017年3月時点の情報です。 ご紹介している内容・名称等は変わることがあります。

次の

化学変化(カガクヘンカ)とは

化学変化

1.化学変化と物理変化の違いとは? まず始めに、化学変化と物理変化の違いについてご紹介しましょう。 変化というのは物質の形状が異なる形になること。 では、化学と物理の違いはなんでしょうか? 1-1.化学変化とは? 化学変化とは、物質が別の物質に変化し、持っていた特性までもが変化することです。 化学変化の種類には、化合、分解、複分解、置換、重合があります。 化学変化の特徴は、物質単独では変化しない、ということです。 具体例を挙げてみましょう。 木炭が完全燃焼すると二酸化炭素になります。 これは、炭素が酸素と化合して起こる化学変化です。 二酸化炭素になってしまえば、元の炭素原子に戻ることはあっても「木炭」という物質には戻れません。 このような変化を化学変化といいます。 1-2.物理変化とは? 物理変化とは、物質の状態が変化することをいいます。 こちらも具体例を挙げてみましょう。 水を凍らせると固体になり、沸騰させると気体になります。 この形状の変化が物理変化です。 また、ばねが伸び縮みしたり、食塩や砂糖を水に溶かして水溶液を作ったりすることも物理変化になります。 ですから、形が変わっても物質の本質は変わりません。 ですから、氷は溶けると再び水になるのです。 物理変化には状態変化、変形、溶解、混合があります。 工場などだけでなく、私たちの身の回りにもこのような物理変化はたくさん起こっているのですね。 関連記事 2.危険物取扱者の試験で変化が扱われる理由とは? では、なぜ危険物取扱者の試験で変化が扱われるのでしょうか? この項では、その理由をご紹介します。 2-1.そもそも危険物とは? 危険物とは、消防法で定められている不用意に保管しておくと爆発したり発火したりする危険性が高い物質のことです。 私たちの生活に欠かせないガソリンや灯油なども危険物になります。 「ガソリンや灯油は、家に保管している人もいるのでは?」と思う方もいるでしょう。 危険物は、どんなに少量でも取り扱いに資格が必要というものではありません。 指定数量といって、消防法が定めた量以上に危険物を取り扱ったり保管したりするときに資格が必要なのです。 2-2.変化と危険物の関係 危険物は、無造作に保管しておくと発火や爆発の危険があると前述しましたが、この発火や爆発は物質が変化することによって起こります。 危険物が発火や爆発する原因はふたつあり、ひとつはほかの物質と結びつく、いわゆる化合。 もうひとつは物質の状態が変化することによって爆発したり発火したりしやすくなるのです。 具体例を挙げると、ガソリンは非常に気化しやすい物質ですから、すぐに気体になります。 気体になったガソリンは目に見えにくいです。 ですから、そこにガソリンがあるとは知らずに、火気を使う方もいるでしょう。 その結果、爆発事故が起こることもあります。 危険物の保管容器が決められているのも、物質の変化を考えてのことです。 ですから、化学変化や物理変化を理解しておかなければ、「なぜ、危険物が爆発したり発火したりするのか」ということが、理解出ません。 2-3.危険物取扱者の試験の変化に関する問題とは? 危険物取扱者の資格を取得するには、試験を受けて合格する必要があります。 危険物取扱者の試験には、変化に関する問題が出されることも多いのです。 問題は毎年変わりますが、出題の傾向としては物質の変化を複数挙げて、物質変化か化学変化か答えよというものが多いでしょう。 ですから、化学変化と物質変化の違いを覚えておけば答えられるはずです。 2-4.危険物の運搬と変化の関係 危険物は、運搬されることもあります。 代表的なものは石油を積んだタンクローリーですが、ほかの危険物も出荷などで運搬されることも珍しくありません。 危険物を運搬する場合、容器の容量いっぱいに物質を入れてはいけないことになっています。 これも、物質の物理変化と関係があるのです。 物質によっては温まると容積が増えることもあります。 特に、ガソリンは温度が上がると膨張しやすいでしょう。 また、ガソリンは気化もしやすいです。 そのため、容器いっぱいに物質を入れておくと噴き出す恐れがあります。 また、タンクローリーを運転する場合は、危険物取扱者の資格保持者を同伴させなければなりません。 覚えておきましょう。 さらに、灯油はポリタンクなどに入れて販売してくれるのに、ガソリンの販売の規制が厳しいのも物理変化のためです。 ガソリンは密封して保管しておかなければ、どんどん気化します。 ですから、携帯缶などの密閉容器が必要なのですね。 また、「災害などに備えてガソリンを備蓄しておきたい」という場合は、缶詰のようになったガソリンの携帯缶が販売されていますので、それを利用しましょう。 しかし、ガソリンの携帯缶にも寿命があります。 あまり古い携帯缶に入っているガソリンは利用しないようにしてください。 古いガソリンの携帯缶が家から出てきたという場合は、ガソリンスタンドへ行って処分してもらいましょう。 関連記事 4.おわりに いかがでしたか? 今回は化学変化と物理変化の違いについてご紹介しました。 まとめると• 化学変化とは別の物質が結びついて性質そのものが変わることである。 物理変化とは、物質の状態が変わることである。 危険物が発火したり爆発したりするのも変化のせいである。 それぞれの特性をよく覚えて混乱しないように気をつけよう。 ということです。 物質の変化はごく普通に起こる現象ですから、あまり意識しないことがほとんどでしょう。 しかし、改めてその理屈を探っていくとこのような違いがあるのですね。 危険物を保管するときに、この変化の知識は役に立つでしょう。 物理変化で発火しやすくなるのか、化学変化で発火しやすくなるのかによっても保管方法は変わってくるのです。 試験のためだけでなくその後の仕事のために覚えておきましょう。

次の