日常生活で起こる化学反応の例

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「化学はどこにでもある」というと陳腐な言葉ですが、それでも全くの真実です。私たちの身の回りにあるものはすべて化学物質でできており、化学物質は絶えず反応してさまざまな種類の物質を生み出しています。

生きているというだけで、何千何万もの化学反応が起こるということを意味しています。これらの反応には、自然に起こる反応もあれば、私たちが行う反応もあります。

多くの化学反応は注目を集めますが、一方で、化学反応が起こっていることにさえ気づかない場合もあります。ここでは、日常生活における化学反応の例を10 個紹介しましょう。

1. さびと腐食

誰もが一度は、鉄の釘が錆びて、オレンジ色の酸化物の層で覆われているのを見たことがあるでしょう。また、銀製の装身具が時間の経過とともにくすんできたり、ブロンズの破片が光沢を失い、焦げ茶や緑色、緑青で覆われていたりするのを見たことがあると思います。ニューヨークでは、巨大な人型の彫刻が、ブロンズでできているにもかかわらず、緑色になっているのを覚えているのではないでしょうか。

日常生活で起こる化学反応の例

これらの分かりやすい変化はすべて酸化反応によるもので、空気中の酸素にさらされているほとんどの金属の表面で昼夜を問わず発生します。さらされたほとんどの金属の表面で昼夜を問わず起こっています。

鉄釘の場合の反応は以下の通りです。

日常生活で起こる化学反応の例 鉄の酸化

銀は、以下の反応によって酸化銀になります。

日常生活で起こる化学反応の例 銀の酸化

銅と錫の合金であるブロンズ(青銅)は、酸化して緑青を生成します。環境条件によってその組成は異なりますが、いずれの場合も緑青の生成は空気中の酸素が原因です。

2. 電気化学反応

携帯電話やラジオ、リモコンカーなどの電子機器に電力を供給するために電池を使用したことがある人なら(つまり、事実上すべての人は)、電気化学反応の恩恵を受けています。問題の電池の種類に関係なく、それらはすべて電気エネルギーを化学エネルギーの形で蓄え、デバイスの電源を入れると逆反応によって再び放出される仕組みになっています。

日常生活で起こる化学反応の例 電気化学反応

たとえば、リチウムイオン電池は次の反応に基づいています。

日常生活で起こる化学反応の例 リチウム電池

ここでのMは遷移金属です。

3. 酸塩基反応

と塩基は日常生活のいたるところにあります。石鹸や多くの洗剤、炭酸ナトリウムや重炭酸ソーダは塩基性物質です。一方、酸は家庭にあふれています。酢、柑橘類のクエン酸、バッテリー酸は、一般的な酸のほんの一例です。そして、一方が他方と混合されるたびに、酸塩基反応が起こります。

目に見える例としては、炭酸塩や重炭酸塩を酢と混合したときに発生します。酸塩基反応が起こると、ガス状の二酸化炭素が発生し、観察しやすい泡の形で生成されるためです。それぞれの場合の反応は次のとおりです。

日常生活で起こる化学反応の例
日常生活で起こる化学反応の例

4. 燃焼反応

燃焼は、おそらく日常生活で最も分かりやすい化学反応です。ガスストーブや暖炉、マッチなどに火をつけるたびに起こるためです。また、ガソリン車のエンジンをかける時にも起こります。

調理用ガスの場合、多くの場合はブタンガスであり、空気中の酸素の存在下で以下の反応に従って燃焼します。

日常生活で起こる化学反応の例 調理ガスの燃焼

ガソリンを燃料とする内燃機関の場合、主成分はさまざまなオクタンの異性体 (C 8 H 18 )で構成されているため、燃焼反応は次のようになります。

日常生活で起こる化学反応の例 ガソリンの燃焼

5.光合成

私たちは幼い頃から、樹木やその他の植物は地球の肺であると教えられてきました。光合成は細胞のさまざまな部分で、一連のさまざまな化学反応によって行われますが、全体的な反応は、太陽光をエネルギー源として、二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換することです。

日常生活で起こる化学反応の例

6. 好気性細胞呼吸

日常生活で起こる化学反応の例

細胞呼吸は、光合成の逆反応です。私たちの細胞や、酸素を吸うすべての生物の細胞で起こる一連の化学反応から成り、食物、特にブドウ糖 (グルコース)に蓄えられたエネルギーを、細胞が使用できるエネルギーに変換します。全体的な反応は次のとおりです。

日常生活で起こる化学反応の例

7. 料理

キッチンでにおいて、化学反応は食品を加熱するためのガスの燃焼だけにとどまりません。実際、調理中に食品に起こるすべての変化は化学反応であり、そのほとんどは非常に複雑です。

たとえば、ステーキの表面をカラメル色になるまで焼くと、メイラード反応と呼ばれる、肉に含まれるタンパク質と糖の間の一連の複雑な反応によって、素晴らしく良い香り、風味、色が生成されます。

8. 重合反応

重合反応とは、モノマーと呼ばれる小さな分子を次々と結合させて、より大きな高分子を得るというものです。このような反応は、日常生活で非常に頻繁に起こります。

  • 砂糖のカラメル化でも起こります
日常生活で起こる化学反応の例
  • エポキシ接着剤のような2成分接着剤を混ぜるときにも起こります。

9.けん化

けん化とは、脂肪酸とトリグリセリドが強塩基と反応して石鹸に変換される過程のことです。この種の反応は石鹸工場に限ったことだと思う人が多いかもしれませんが、日常生活では想像以上によくあることです。ほとんどの強力な化学薬品によるオーブン(キッチン用)クリーナーは、実際には、固体や溶液、ゲル状の水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの強塩基で構成されています。

オーブンの表面にこびりついた油脂にこれらの強塩基を加えると、けん化反応が起こり、数分で水溶性の石けんに変化します。

油脂の場合の反応は次のとおりです。

日常生活で起こる化学反応の例

10. 沈殿反応

日常生活で起こる化学反応の例

沈殿反応とは、過飽和溶液から固体が生成される反応です。この種の反応は、日常生活で非常によく見られます。例えば、硬水(比較的高濃度のカルシウムイオンやマグネシウムイオンを含む水)が存在する場合、カルシウムやマグネシウムイオンは、金属製の給湯管内に不溶性の炭酸塩として沈殿する傾向があります。

反応は次のとおりです。

日常生活で起こる化学反応の例

参考文献

Chang, R.およびGoldsby, K.(2013) 化学(第11版)McGraw-Hill Interamericana de España S.L.

Noguera, I.B. (2021 年 11 月 24 日)。けん化とは何か?化学工学のレビューhttps://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020/07/saponificacion.html

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光合成の光反応 (2021年5月24日) フレックスブック。https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-conceptos-de-ciencias-de-la-vida-grados-6-8-en-espanol/section/2.12/primary/lesson/reacciones-lum% C3%ADunicas-de-la-fotos%C3%ADntesis/

Rossana, A. (2021年8月8日) 燃焼。概念 – 定義。https://conceptodefinicion.de/combustion/

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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