スチールウール(鉄)の燃焼

スチールウール(鉄)の燃焼の中学生向け解説ページです。

「スチールウールの燃焼」

は中学2年生の化学で学習します。

 

スチールウールとは何か

鉄と酸化鉄の色

スチールウールの燃焼の動画

スチールウール(鉄)の化学式

スチールウールの燃焼の化学反応式

 

を学習したい人は

このページを読めばバッチリだよ!

 


みなさんこんにちは!

さわにい」といいます。

中学理科教育の専門家です。

このサイトは理科の学習の参考に使ってね☆

スチールウールの燃焼の学習スタート!
(目次から好きなところに飛べるよ)

①スチールウールとは

スチールウールは
何からできてるか知っているかな?
「スチール」とも言うし、「鉄」だよね!
そう!スチールウールは「鉄」からできている。
そして、「ウール」とは「毛」のことだね。
スチールウールは鉄を毛のように細くしたもの。
まずはこれをしっかりと覚えよう!

鉄と酸化鉄の色

そして、スチールウール(鉄)は、
銀白色(ぎんぱくしょく)の金属だよ!
スチールウール
スチールウールをほぐす 
なるほど。よく見る鉄の色だね。
うん。この色を銀白色と言うんだね。

そして、鉄を燃やすと「酸化鉄」になるよ!
え?鉄って燃えるの?
そう。鉄は燃えるんだよ!
「燃える」とは正式には「燃焼」といい、
酸素と熱や光を出して化合することだね!
鉄は燃える。これもしっかり頭に入れてね。
そして、酸化鉄は黒色なんだ。
(他のいろいろな酸化鉄を学習したい人はWikiから)
燃焼後のスチールウール
こんなに真っ黒になっちゃうのか…。
うん。酸化鉄は金属ではないから、光沢も無くなってしまうんだ。

まとめるよ。
スチールウール(鉄)の色
銀白色
(燃えてできた)酸化鉄の色
黒色
だね!

2.スチールウールの燃焼の実験動画

次はスチールウールの燃焼
の実験動画だよ。
ほんとに鉄が燃えるの?
かたまりの鉄は、燃えずに溶けるよね。
だけど、スチールウールのような細い鉄はよく燃えるよ!
さっそくみてみよう!

めっちゃ燃えるじゃん!
うん。スチールウール(鉄)は意外とよく燃えるね!
しっかり映像で覚えておこう!

3.スチールウールの燃焼の化学反応式

最後にスチールウールの燃焼の化学反応式を確認しよう!

ただこれは、中学生が受けるテストでは、ほぼ出てこないんだよ。

 

えー、何で?
酸化鉄にはたくさんの種類があって、
スチールウールを燃やした場合の酸化鉄も、
空気が多いか少ないかで、できる酸化鉄がちがうんだ。
(いろいろな酸化鉄を見たい人はWikiから)
さらに、スチールウールの燃焼の化学反応式は難しいから、
中学生では詳しく学習しないんだよ。
でも、ここでは参考に説明するね!
お願いしまーす。

① 鉄・酸化鉄の化学式

まずは化学式の確認だよ。

鉄の化学式

Fe   だね。

モデル(絵)で書くと

tetu

だね。


次に、

酸化鉄の化学式だね。

酸素が十分ある状態でできた酸化鉄

Fe3O4  だよ。(四酸化三鉄というよ。)

モデル(絵)で書くと

四酸化三鉄

だね。

 

たしかに難しい。教科書に書いてないのも納得…。
ほんとだね。

そしてもう一つの酸化鉄。
空気が十分にない状態でできた酸化鉄
FeO だよ。(第一酸化鉄というよ。)

モデル(絵)で書くと

第一酸化鉄

だね。


スチールウールの燃焼でできる酸化鉄の化学式には

三酸化四鉄

Fe3O4 四酸化三鉄

第一酸化鉄

FeO 第一酸化鉄

の2つがあるとおぼえておこう!


② 三酸化四鉄ができる化学反応式

では、スチールウールが燃焼し、三酸化四鉄ができる化学反応式を確認しよう。

この化学反応式は下のとおりだよ!

3Fe + 2O2 → FeO

 

先生、式の書き方はどうだっけ?
では、1から解説するね。
まず、日本語で化学反応式を書いてみよう!

①  + 酸素 → 酸化鉄(三酸化四鉄)

(慣れたら省略していいよ。)


次に、①の日本語を化学式にそれぞれ変えるよ。

② Fe + O2  → FeO

だね。
(三酸化四鉄の化学式を覚えてないと、書けないね)


これで完成にしたいけれど、

Fe + O2  → FeO

tetu酸素分子  四酸化三鉄

のままでは、矢印の左と右で原子の数が合っていないね。

(矢印左側が鉄原子2個、酸素原子2個少ない)

この場合は両側で原子の数を合わせないといけないんだよ。

 


それでは係数をつけて、
原子の個数を矢印の左右でそろえていくよ。

係数は化学式の前、

三酸化四鉄の化学反応式の係数1

のピンクの四角の中にしか書いてはいけないね。
小さい数字を書いたり変えたりしないでね。


それでは係数を書いて、左右の原子の個数をそろえよう。

三酸化四鉄の化学反応式の係数1

tetu酸素分子  四酸化三鉄 

今、矢印の左側の

鉄原子が2個

酸素原子が2個

足りないね。

足りない所を増やして原子の個数をそろえよう


まず、左側の鉄の前に係数をつけて増やしてみよう。

三酸化四鉄の化学反応式の係数2

tetu
tetu   + 酸素分子  → 四酸化三鉄
tetu

これで鉄原子の数がそろったね!


あとは酸素原子の数合わせだね!

うん。では、今度は酸素原子を増やそう。

三酸化四鉄の化学反応式の係数3

tetu        酸素分子
tetu   +        → 四酸化三鉄
tetu     酸素分子

 

これで、矢印の左右で原子の数がそろったね。

つまり、化学反応式の完成なんだね。

 


空気が十分にあるときの

スチールウールの燃焼の化学反応式

3Fe + 2O2 → FeO

だね!

 

 


③ 第一酸化鉄ができる化学反応式

空気が十分にないときにスチールウールを加熱すると、
第一酸化鉄ができるね。これの化学反応式は次のようになるよ。

2Fe + O2 → 2FeO

これも式の書き方を教えて下さい!
了解。では初めよう。
まず、日本語で化学反応式を書いてみよう!

① 鉄 + 酸素 → 酸化鉄(第一酸化鉄)

(慣れたら省略していいよ。)


次に、①の日本語を化学式にそれぞれ変えるよ。

② Fe + O2  → FeO

だね。

(第一酸化鉄の化学式を覚えていないと書けないね。)


これで完成にしたいけれど、

Fe + O2  → FeO

tetu + 酸素分子   第一酸化鉄

のままでは、矢印の左と右で原子の数が合っていないね。

この場合は両側で原子の数を合わせないといけないんだよ。

 


それでは係数をつけて、
原子の個数を矢印の左右でそろえていくよ。

係数は化学式の前、

酸化第一鉄の化学反応式1

のピンクの四角の中にしか書いてはいけないね。
赤の小さい数字を書いたり変えたりしないでね。

それでは係数を書いて、左右の原子の個数をそろえよう。

酸化第一鉄の化学反応式1

tetu + 酸素分子   第一酸化鉄

今、矢印の右側の酸素原子が1個たりないね。

足りない所を増やしていけば、いつか必ず数がそろうよ。

では、右側の酸化鉄の前に係数をつけて、増やしてみよう。

酸化第一鉄の化学反応式2

tetu + 酸素分子  第一酸化鉄 第一酸化鉄

これで左右の酸素原子の数がそろったね!


だけど、鉄原子の数が合わなくなってしまったよ!

では、今度は矢印の右側に鉄を増やそう。

足りない所を増やしていけば、いつか必ず数がそろうからね。

酸化第一鉄の化学反応式3

tetutetu + 酸素分子  第一酸化鉄 第一酸化鉄

これで、矢印の左右で原子の数がそろったね。

つまり、化学反応式の完成なんだね。

空気が十分に無いときの

スチールウールの燃焼の化学反応式

2Fe + O2 → 2FeO

だね!


 

これでスチールウールの燃焼の学習を終わるね!

 

またねー