中2化学【分解】

化合については→【化合】←
酸化・燃焼については→【酸化(燃焼)】←
還元については→【還元】←
化学変化の計算については→【質量保存の法則】← / →【定比例の法則(酸化)】← / →【気体の発生に関する計算】←
化学反応式については→【化学反応式】←
で解説しています。

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1.分解

■分解
化学変化の1つ。
1種類の物質が2種類以上の物質に変化すること。

■熱分解
加熱をすることで分解すること。

■電気分解
電圧を加えることで分解すること。

2.熱分解

■炭酸水素ナトリウムの熱分解
(反応の様子) 炭酸水素ナトリウム→炭酸ナトリウム+水+二酸化炭素

炭酸水素ナトリウムの粉末(白色)を試験管に入れて加熱すると、水と二酸化炭素が発生し、試験管には炭酸ナトリウムの固体(白色)が残ります。

・二酸化炭素は石灰水を白くにごらせます

・水は塩化コバルト紙を青色から赤色に変化させます。

・炭酸水素ナトリウム・炭酸ナトリウムともに白色で見分けがつきにくい物質です。しかし、わずかに違いがあります。

・炭酸水素ナトリウムは重そうやふくらし粉、ベーキングパウダーに使われています。
※パンにはふくらし粉が使われていますが、パンを加熱することで二酸化炭素が発生し、パン生地を押し上げるためです。

この実験では重要な注意点があるので覚えておきましょう。
試験管の口を下げておく
→発生した液体が加熱部分に流れ、試験管が割れるのをふせぐため。

火を消す前に、石灰水からガラス管を抜いておく
→石灰水が逆流して、試験管が割れるのをふせぐため。


■酸化銀の熱分解
(反応の様子) 酸化銀→銀+酸素

試験管内で酸化銀(黒色)を加熱すると、試験管には銀(白色)が残り、酸素が発生します。

・発生した気体が酸素かどうか確かめるには、火のついた線香を近づけて激しく燃えるかを確認します。

・酸素は、水に溶けにくいため水上置換法で集めます。

3.電気分解

■水の電気分解
(反応の様子) 水→水素(陰極)+酸素(陽極)


↑の図のような「H字管」という装置を使います。
または「簡易電気分解装置」を使って実験することも多いです。

このような電気分解のための装置には
電源装置の+極側につながった電極=陽極
電源装置のー極側につながった電極=陰極
があります。

陰極側には水素が発生します。発生した気体が水素かどうか確かめるには、火のついたマッチを近づけて音を立てて燃えるかを確認します。

陽極側には酸素が発生します。発生した気体が酸素かどうか確かめるには、火のついた線香を近づけて激しく燃えるかを確認します。

・発生する体積比は、水素:酸素=2:1です。

・水は電気を通しにくいです。水酸化ナトリウム(または硫酸)を溶かして電気を通しやすくします。
※そのため「水の電気分解」ではなく「水酸化ナトリウム水溶液の電気分解」と表記されることもあります。

・図のようなH字管を用いる場合、ピンチコックを開けてその下のビーカーに水が少しずつ滴下するようにしておきます。
⇒気体がたまってゴム栓が飛んで行ってしまうのをふせぐためです。

・水酸化ナトリウムの量は変化せず、水のみ(水素と酸素に変化するため)減少します。よって水溶液としての濃度は上がります


■塩化銅水溶液の電気分解
(反応の様子) 塩化銅→銅(陰極)+塩素(陽極)

・塩化銅水溶液は青色をしています。

・反応が進むと青色がうすくなります

・銅は赤色(赤褐色)の金属です。

・塩素は以下の①~⑤のようなさまざまな性質を持ちます。
プールの消毒のにおいがする。(刺激臭と呼ぶこともある)

水に溶けやすいので,集めにくい。

黄緑色の気体。

脱色・漂白作用がある。⇒赤インクなどを近づけると無色になる。

有毒な気体で殺菌作用がある。

電気分解の詳しい原理は
→【塩酸の電気分解】←
→【塩化銅水溶液の電気分解】←
→【*水の電気分解】←
で解説中。
中3で学習する内容です。

■このページのポイント

・炭酸水素ナトリウムの熱分解と水の電気分解が特に重要。
・何が生じるかだけでなく、塩化コバルト紙や石灰水の反応、体積比、陽極と陰極のどちらから何が発生するのかなど、細かなことまで覚えておく。

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コメント

  1. いわし より:

    電気分解の説明に
    「水酸化ナトリウムの量は変化せず、水のみ(水素と酸素に変化するため)減少します。よって水溶液としての濃度は下がります。」
    とあります。
    水が減少するのであれば、逆に濃度が上がるような気がするのですが、違いますか?

    • science teacher より:

      いわし様、コメントありがとうございます。

      ご指摘の通りです。
      電気分解するほど、濃度は高くなります。
      文章が誤っておりました。
      修正しておきます。

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