【質問】中学(理科):還元の問題にあるグラフの見方が分かりません。どう読み取ればいいのでしょうか?

〔質問〕
還元の問題にあるグラフの見方が分かりません。どう読み取ればいいのでしょうか?
〔回答〕
還元のグラフを見るポイントは、
「折れ曲がる点」と「その前後のグラフの意味」を考えることです。
折れ曲がる点は過不足なく還元が完了した点
それより前は還元が進んでいる最中、
折れ曲がったあとは炭素が余っていっている状態を表しています。
〔詳細〕
還元に関する問題のグラフは、
縦軸が「試験管の中にある加熱後の固体の質量」を、
横軸が「還元に使う炭素の質量」を表していることがほとんどです。

そのグラフを
(ア)グラフが右下がりになっている部分
(イ)グラフが折れ曲がる部分(仮に、このときの炭素の質量を0.5gとする)
(ウ)グラフが右上がりになっている部分
に分けて考えることになります。

(ア)グラフが右下がりになっている部分
加えた炭素の質量が0.5gまでは、加熱後の個体の質量が減っています。
これは、試験管内の酸化物の酸素と炭素が反応していること意味します。
つまり、還元が進んでいるということです。

(イ)グラフが折れ曲がる部分
加えた炭素の質量が0.5gのときに、加熱後の固体の質量が最小になっているということです。
これは、酸素と炭素が完全に反応し、これ以上還元できないということです。

(ウ)グラフが右上がりになっている部分
加えた炭素の質量が0.5gからは、加熱後の個体の質量が増えています。
これは「試験管内の酸化物の酸素の還元が完了して、炭素が余っている」こと意味します。
つまり、0.5gより多くの炭素を加えても、その分だけ加熱後の物体の質量が増えていくだけです。

このように、グラフの各部分がどのような状態なのかを理解すると、計算自体は難しいものではなくなります。
さまざまな還元のグラフを見て、その読み取りを練習しましょう。

 

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