中学 理科

酸化銀の熱分解・還元

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酸化銀って?

炭酸水素ナトリウムの熱分解については先述しましたが(リンク先参照),今回は酸化銀の熱分解についてお話します。炭酸水素ナトリウムは重曹やベーキングパウダー他,さまざまな用途で使われていますが,酸化銀は何に使われているか?といえば主に電池でしょうか。

「酸化銀電池」というものが世に出回っています。普通の乾電池とは違う,ボタン型の電池です。形は見たことある方も多いかもしれませんね。

パナソニック 酸化銀電池・1個入 SR-626SW
パナソニック 酸化銀電池・1個入 SR-626SW

酸化銀を加熱すると

酸化銀自体は黒色ですが加熱するとどうなるでしょうか。色は変わるのでしょうか。下記の手順に従って加熱していきます。

  • 酸化銀を試験管に入れ,試験管の口を少し下に向けてスタンドにセットします。
  • 試験管の口に気体誘導管付きのゴム栓をし,ゴム管~ガラス管を経由して,ガラス管の先に水と試験管をセットしておきます(水上置換で気体を取り出す準備)
  • 酸化銀の入った試験管を加熱します。

加熱で得た謎の物質

加熱したあと,酸化銀はどうなったのでしょうか?出てきた気体は何だったのでしょうか?

酸化銀はどうなった?

酸化銀を加熱して得られた物質をこすって磨くと,以下の特徴がありました。

  • 特有の金属光沢(輝き・キラキラ)をもっている
  • 金づちなどで叩くと伸びる(広がる)
  • 熱や電気を通しやすい

結論から先に言えば,あの黒い物体は「」になったのです。これを書いている今(2014年4月現在)では1グラム70円以上します。学校の実験があったら持って帰りたいですね。

<追記>この記事を見直していた2017年6月現在は70円を割り、68円程度です。相場についてはいずれ社会の公民で触れたいと思います。

出てきた気体は?

線香を入れると炎をあげて激しく燃えました。ということは酸素が発生したということですね。ちなみにこれを確認するためにマッチを近づけるとすぐ燃えて指先に火が移り危険です(関連:酸素のときは必ず「線香の火」を近づけ、水素のときは必ず「マッチの火」を近づけ... - Yahoo!知恵袋)。

確認問題

ここで確認問題です。

  • 実験では水上置換法を使いましたが,水上置換法に適している気体はどんな気体ですか?簡潔に述べなさい。

答えはこのページの終わりに。

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まとめ

酸化銀を加熱すると,分解(熱分解)して酸素になります。酸化されたものから酸素を失うことを還元と言い,この実験では酸化銀が還元されて銀になります。

化学反応式

2Ag2O → 4Ag + O2

確認問題の答え

  • 水に溶けにくい気体。

(解説)酸素は水に溶けにくく,空気より重いです。「空気より重いなら下方置換でいいじゃないか!」はごもっともなのですが,隙間から空気が入ってきませんか?より純粋な気体を集めるなら水上置換の方が適していますよね。

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