化学反応について

質問

自由研究でやろうと思っているのですが、
固体＋気体の化学反応と固体＋固体の化学反応の
いくつか例をあげて欲しいんです。
どのようなものがあって、どうしてそうなるかまで
教えてくださるとこれからする実験に役立つので
どうかお願します。

回答No.3

noname#62864

No.2です。
状況はわかりましたので、いくつか追加します。

固体＋気体
例えば、Mg等の比較的活性な金属は、塩素、酸素などと反応して、塩化物や酸化物になります。Mgと窒素ガスの反応も有名です(3Mg + N2 → Mg3N2)が加熱が必要です。
参考URL（上）：NaOHとCO2の反応。

固体＋固体
テルミット反応は典型的な例ですね。これも、反応熱のために途中で液体になったはずです。参考URL（中）にセラミック等の製造（固体同士の反応が進んでいます）に関するわかりやすい説明がありますので、読んでみて下さい。
参考URL（下）にも、２つの例があります。
これ以外にも、有機化合物の固体同士の反応というのも報告されていた記憶があるのですが、適当な例が見つからなかったので割愛します。

http://www5f.biglobe.ne.jp/~kagaku/exp9.htm
http://www.che.tohoku.ac.jp/~yume21/137TEXT.pdf
http://www.aichi-c.ed.jp/contents/rika/koutou/kagaku/ka6/kotai/kotai.htm

回答No.2

noname#62864

固体の状態では、分子や原子の動きが制約されているので、表面以外では反応が起こりません。
固体内部まで反応が起こるとするならば、表面での反応をきっかけとして、固体の結晶構造が壊れたり、溶けたりする場合に限られるでしょう。
そう言うわけで、固体の反応というのはあまり一般的ではありません。

ただ、この回答では困るでしょうから、１つだけ例を挙げます。
固体と気体の反応としては、金属が錆びる反応というのが思いつきます。これを、積極的に利用したのが使い捨てカイロです。つまり、中に入っている鉄粉が酸化された時に発生する熱を利用しているわけです。上で述べましたように、反応は固体表面でしか進みませんので、細かい粉末にして表面積を大きくしているわけです。自由研究であれば、使用前後でのカイロの重さの変化を比較すると面白いかも知れません。鉄と反応した酸素の分だけ重くなっているはずです。ある程度化学がわかっていれば、鉄の何％程度が反応したかを計算できます。

固体＋固体の反応もあるのですが、自由研究で安全な実験が出来るような例を思いつかないので省略させて下さい。

補足

実際に実験するのは知り合いの大学でやってくれるので心配いりません。
やってくれる実験はテルミット反応です。
それ以外のものは調べてまとめるだけなので、
教えて下さい。

回答No.1

Ichitsubo

固＋気の例：鉄がさびる(固体の鉄が空気中の気体である酸素と結びつく反応)
固＋固の例：銅を硫黄と接触させておくと黒変する

なぜそうなるか、までをお教えするとあなたの研究になりませんので教えられません。