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物の燃え方
蒸し焼きと炭
🔥 基本のしくみ

木の燃え方と蒸し焼きの基本

同じ木でも、空気があるかないかで、熱したときにできる物がまったく変わるんだ。 まずは「ふつうに燃やしたとき」に何ができるかを見ていこう!

木が燃えると何ができる?

木の中には炭素(たんそ)水素(すいそ)が入っているよ。 空気の中で火をつけると、それぞれが空気中の酸素(さんそ)と結びついて、べつの物に変わるんだ。

木の中にある物炭素水素燃えない成分(カリウムなど)酸素酸素結びつく結びつく燃えずにそのまま二酸化炭素(気体)石灰水を白くにごらせる水(水蒸気)冷たいガラスを白くくもらせる灰(はい・固体)燃えたあとに残る白っぽい物

燃えてできる物の3点セット

  • 炭素+酸素 → 二酸化炭素(石灰水(せっかいすい)を白くにごらせる気体)
  • 水素+酸素 → 水(水蒸気(すいじょうき))
  • カリウムなどの燃えない成分 → 灰(はい)としてあとに残る

蒸し焼き(乾留)とは?

超重要ワード

物を、空気(酸素)にふれさせないで強く熱すること蒸し焼き(むしやき)、または乾留(かんりゅう)というよ。

酸素がなければ、木は「燃える」ことができないよね。そのかわり、熱のパワーで木の中の成分が ばらばらに分かれて、つぎつぎと外へ出てくるんだ。何がどんな順番で出てくるかは、 次のセクションでくわしく見ていくよ。

🔥 物の燃え方蒸し焼きと炭

木の燃え方と蒸し焼きの基本

同じ木でも、空気があるかないかで、熱したときにできる物がまったく変わるんだ。 まずは「ふつうに燃やしたとき」に何ができるかを見ていこう!

木が燃えると何ができる?

木の中には炭素(たんそ)水素(すいそ)が入っているよ。 空気の中で火をつけると、それぞれが空気中の酸素(さんそ)と結びついて、べつの物に変わるんだ。

木の中にある物炭素水素燃えない成分(カリウムなど)酸素酸素結びつく結びつく燃えずにそのまま二酸化炭素(気体)石灰水を白くにごらせる水(水蒸気)冷たいガラスを白くくもらせる灰(はい・固体)燃えたあとに残る白っぽい物

燃えてできる物の3点セット

  • 炭素+酸素 → 二酸化炭素(石灰水(せっかいすい)を白くにごらせる気体)
  • 水素+酸素 → 水(水蒸気(すいじょうき))
  • カリウムなどの燃えない成分 → 灰(はい)としてあとに残る

蒸し焼き(乾留)とは?

超重要ワード

物を、空気(酸素)にふれさせないで強く熱すること蒸し焼き(むしやき)、または乾留(かんりゅう)というよ。

酸素がなければ、木は「燃える」ことができないよね。そのかわり、熱のパワーで木の中の成分が ばらばらに分かれて、つぎつぎと外へ出てくるんだ。何がどんな順番で出てくるかは、 次のセクションでくわしく見ていくよ。

蒸し焼きのしくみと実験装置

木を蒸し焼きにする実験装置(そうち)を見てみよう。 木の成分が気体 → 液体 → 固体の順に、すがたを変えて出てくるよ。

小さく切った木口を少し下げる!木ガス(白いけむり)木さく液・木タール強く熱するアルコールランプ

出てくる順番を追いかけよう

  1. 気体が出る:はじめに木ガスが出てくる。ガラス管の先では冷えて、 白いけむりのように見えるよ。水素などの燃える成分がまざっているから、 火を近づけるとポッと燃えるんだ。
  2. 液体がたまる:つぎに、試験管(しけんかん)の口の近くに液体がたまってくる。 うすい黄色ですきとおった木さく液(もくさくえき)と、 黒っぽくてねばりのある木タールの2種類だよ。
  3. 固体が残る:さいごに、試験管の中に真っ黒な木炭(もくたん)=すみが残る。

なぜ試験管の口を少し下げるの?

口の近くにたまった液体が、熱している部分に流れこむと、試験管が割れてしまうことがあるからだよ。 口を下げておけば、液体は口のほうにたまったままになるね。実験の理由を答えさせる問題でよく出るよ!

蒸し焼きで出てくる4つの物まとめ

名前すがたとくちょう
木ガス気体白いけむりのように見える。燃える成分(水素など)がまざっていて、火を近づけると燃える
木さく液液体うすい黄色ですきとおっている。酸性(青色リトマス紙を赤色に変える)
木タール液体黒っぽくて、ねばりがある
木炭固体ほとんどが炭素のかたまり。性質は次のセクションでくわしく!

くらべてわかる燃え方のちがい

「ふつうに燃やす」と「蒸し焼き」、そして「ろうそく」と「木炭」。 くらべてみると、ちがいがすっきり頭に入るよ!

燃やす vs 蒸し焼き

ふつうに燃やす蒸し焼き(乾留(かんりゅう))
空気(酸素)あるない(ふれさせない)
何が起きる?酸素と結びつく(燃焼)熱で成分がばらばらに分かれる
できる物二酸化炭素・水(水蒸気)・灰木ガス・木さく液・木タール・木炭

燃やしたとき二酸化炭素が出る物・出ない物

二酸化炭素が出るかどうかは、その物に炭素が入っているかどうかで決まるよ。3つのグループに分けてみよう。

出る(炭素をふくむ)

紙/木/ろうそく/線こう/砂糖/でんぷん/プラスチック

プラスチックの原料の石油には、炭素がたっぷり入っているよ

燃えるけど出ない(炭素をふくまない)

スチールウール(鉄)/マグネシウム/水素

金属の燃え方は「金属の燃焼」のトピックでくわしく学ぶよ

そもそも燃えない

ガラス/食塩/石

燃えないから、二酸化炭素も出ない

木炭の4つの性質

  1. ほとんどが炭素のかたまり:燃やすと酸素とむすびついて二酸化炭素になる。 炭素がぬけていくぶんどんどん軽くなり、さいごは白い灰が少しだけ残る。
  2. 炎(ほのお)を出さない:気体になって燃える成分がほぼないから、 炎を出さずに、赤く光りながらじわじわ燃える
  3. 不完全燃焼(ふかんぜんねんしょう)に注意:しめきった部屋で燃やし続けると酸素がたりなくなり、 有毒(ゆうどく)な一酸化炭素(いっさんかたんそ)が出てくる。
  4. 小さなあなだらけ:目に見えないくらい小さなあながたくさんあいていて、 においのもとを吸(す)いつける。だから脱臭剤(だっしゅうざい)に使われるよ。

ろうそく vs 木炭

ろうそく木炭
出す(気体になったろうが燃える)出さない(赤く光りながら燃える)
水(水蒸気)できる(水素をふくむから)ほとんどできない(ほぼ炭素だけだから)
二酸化炭素できるできる(どちらも炭素をふくむ)

入試によく出るQ&A

Q. 炭火で焼いた魚やもちが「パリッ」とおいしく焼けるのはなぜ?

A. 木炭には気体になって燃える成分がほぼなく、燃えても水蒸気がほとんど出ないから。 食べ物の表面が水っぽくならず、カリッと焼き上がるんだ。

Q. 木炭をずっと燃やし続けると、さいごはどうなる?

A. 炭素が二酸化炭素になって空気中へ出ていくので、だんだん軽くなっていき、 さいごは白い灰が少しだけ残るよ。

Q. 部屋の中で炭火を使うとき、気をつけることは?

A. まどを開けるなどして、こまめに空気を入れかえること。酸素がたりなくなると不完全燃焼が起きて、 有毒な一酸化炭素が出てしまうからだよ。

実験問題にチャレンジ

蒸し焼きと木炭の実験は、入試でよくねらわれるよ。例題で解き方の流れをつかもう!

例題1:木の蒸し焼き

かわいた試験管に小さく折った木の枝を入れ、ガラス管つきのゴムせんでふたをして、図のように強く熱しました。

マッチの火を近づける強く熱する白いけむりが出てくる
  1. ガラス管の先から出てきた白いけむりに、マッチの火を近づけるとどうなりますか?
  2. この実験では、試験管の口を少し下げて熱します。その理由を答えましょう。
  3. 熱し終わったあと、試験管の中に残った黒い固体を何といいますか?

考え方

  1. 白いけむりの正体は木ガス。燃える成分(水素など)がまざっている → 火がつく!
  2. 口の近くには木さく液・木タールがたまる。この液体が熱いガラスにふれると、試験管が割れるおそれがある → 口を下げて、液体を熱いほうへ流さないようにする。
  3. 蒸し焼きのさいごに残る黒い固体 → 木炭

答え:(1) 火がついて燃える (2) たまった液体が熱い部分に流れて試験管が割れるのをふせぐため (3) 木炭(すみ)

例題2:木炭を燃やす

火のついた木炭を、底に石灰水(せっかいすい)を入れたガラスびんの中につるし、ガラスのふたをしました。 しばらくすると、木炭の火は消えました。

ガラスのふた火のついた木炭(炎は出ていない)石灰水
  1. 木炭の火が消えたのはなぜですか?
  2. 火が消えたあと、ふたをおさえてびんを軽くふると、石灰水はどうなりますか?
  3. 同じ実験をろうそくで行うと、びんの内側の上のほうが白くくもりました。木炭ではくもらなかった理由を答えましょう。

考え方

  1. ふたをしたびんの中では、新しい空気が入ってこない → 中の酸素が使われて少なくなったから火が消えた。
  2. 木炭はほとんど炭素 → 燃えて二酸化炭素ができている → 石灰水は白くにごる
  3. びんがくもる=水(水蒸気)ができたしるし。ろうそくは水素をふくむから水ができるけど、木炭はほぼ炭素だけで水素をふくまない → 水ができず、くもらない。

答え:(1) びんの中の酸素が少なくなったから (2) 白くにごる (3) 木炭は水素をふくまないので、燃えても水(水蒸気)ができないから

例題3:蒸し焼きの前後の重さ

重さ40gの木片(もくへん)を蒸し焼きにしたところ、黒い固体だけが残りました。

木片40g蒸し焼き木ガス・木さく液・木タールが出ていく木炭40gより軽い!
  1. 残った黒い固体の重さは、もとの40gとくらべてどうなっていますか?
  2. そう考えた理由を答えましょう。

考え方

  1. 蒸し焼きのあいだに、木の成分が木ガス・木さく液・木タールとなって外へ出ていった。
  2. 出ていったぶんだけ、残った木炭はもとの木片より軽くなる

答え:(1) 40gより軽くなっている (2) 木ガスや木さく液・木タールが試験管の外へ出ていったぶん、重さが減るから

解くときのコツ

蒸し焼きでも燃やしても、木はかならず軽くなる。出ていく物がちがうだけだよ (蒸し焼き → 木ガスや液体が出ていく/燃やす → 二酸化炭素や水蒸気が出ていく)。 ちなみに金属を燃やすと、結びついた酸素のぶんだけ逆に重くなる。 くわしくは「金属の燃焼」のトピックで!

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蒸し焼き(乾留)とは、どんなことをいう?