化学反応はどれほど重要か？
ずっと以前、人々は次のことを発見しました。
- 物質は反応して新しい物質を作ることができる
- これらの反応は制御できる
人々が化学反応の実験を系統的に行い、その成果を論理的に整理し始めて以来、科学というものが始まりました。
化学が発展するにつれて、科学者たちは、生物は化学反応の結果としてのみ存在することを知りました-これにはあなたや私も含まれます。
あらゆる生物は、驚くほどよく組織化され、自己管理された化学セットです。
Sophisticated chemistry sets?
化学者が化学反応を正確に制御する能力なしには、このハイテク社会は成り立たない–今見ている画面は、製造不可能な装置の一例である。
したがって、科学的重要性の 1 から 10 までの尺度で、化学反応は 10 になります。
人は大昔から化学反応を始めました。
古代の先祖は、火を作るために酸素-木反応を利用し制御する方法について学んだのです。
コロッセオは酸化カルシウムのセメントを使って建てられたのです。 この建物は約2000年前のものである。 Image by Paul Zangaro
Not all uses were peaceful
Our ancestors used new materials, such as iron and steel to war wage.
私たちは今でも新しい発見をしています
モバイル技術は、プラスチックからリチウムイオン電池まで、化学者の発見によるものです。
私たちは祖先よりも化学について多くのことを知っていますが、化学反応の研究を続けています。 例えば、
- リチウムの化学反応は、携帯電話、タブレットコンピューター、カメラに電力を供給します。
- 生化学反応と電気化学反応により、私たちの脳は記憶を保存し、思考することができるようになります。
- 新しい化学反応や生化学反応によって、新しい抗生物質が作られます。なぜなら、現在使用している抗生物質に対して、細菌がますます耐性になっているからです。
反応物と生成物
化学反応は反応物から始まって生成物で終わります。 化学反応では、
上の右向き矢印を使うと、すべての反応物が生成物に変わることを意味します。 例えば、水素と酸素を反応させて水を作ることができます。 反応物は水素と酸素である。
化学反応ではしばしば、反応が両方向に進み、反応物と生成物が混合した平衡状態となることがある。
例えば、水素と窒素からアンモニアを作る気相反応は、次のような平衡状態になる。
平衡状態では正・逆方向の反応率が等しくなる。
化学反応があったことをどうやって知るか
1つか複数の新しい物質ができて初めて化学反応があったと言えます。 これは明らかな場合もあれば、そうでない場合もあります。
また、反応が加熱したり冷却したりするので、エネルギーの変化もしばしば検出されます。
例
食べ物は酸素と化学反応することができます。
食べ物が炭水化物の場合、燃焼と呼吸の両方の単語式は次のようになります：
Burning
灰と炎から新しい物質ができていること、エネルギーが出ていることは明らかである。 灰ができるのは、通常、食べ物はきれいに燃えないからです。 反応によってできた二酸化炭素と水はあまり目立たないが、灰と炎によって化学反応が起こったことが簡単にわかる。
呼吸
呼吸中の化学反応の証拠は、食物を燃やすときより微妙である。 水と二酸化炭素が反応によって作られることは、検出はできても明らかではありません。 例えば、石灰水を使って、吸い込んだ空気より吐き出した空気の方が二酸化炭素が多いことを示すことができる。 冷たい窓に息を吹きかけると結露が生じますが、これは私たちの息の中に水が含まれていることを示しています。 呼吸によって放出されるエネルギーは、地球上のすべての動物を動かし、温血動物を暖かくしているのです。
化学反応の兆候
これらのうち1つ以上を探してください。
外観の変化
ガスが出る 
固体が現れたり消えたりする
色が変わる
温度の変化
光・炎が見える
音が聞こえる
以上の兆候がすべての手がかりとなります。 炎を除いて）反応があったことを証明するものではありません。
覚えておいてください：
化学反応は、1つ以上の新しい物質が作られた場合にのみ起こります。
ここに化学反応の例があります。 反応物と生成物を特定せよ。
Show Answer
パンをトーストして、結局焦がしてしまいました。 化学反応が起きたのでしょうか？ トーストを燃やすと色が変わり、新しい物質ができるので、化学反応がありました。 (
木が少し高く成長しました。 化学反応が起きたのでしょうか？
Show Answer
水が凍るとき、化学反応が起こったか？
Show Answer
.