加熱１０円玉をアルコールで急冷し、きれいに出来る原理

質問

確か、中学校時代の理科の実験で、
・汚い１０円玉を用意。
・１０円玉を赤色するまで加熱。
・すぐにアルコールに投入・急冷。
・すると、ピカピカに！！
と言う事をしましたが、今ひとつ原理がうまく説明できません。
恐らく、酸化皮膜を作って、急冷する事で、それを剥離させる　って事だと思うのですが・・・。

分かりやすく解説していただけると助かります。よろしくお願いします。

回答No.2

kittenandcat · ベストアンサー

高校化学でこのことについては習いますよ。１０円玉を銅だと考えると、十円玉を加熱することで酸化銅ができ、酸化銅をアルコールにつけることによって、酸化銅が還元されて銅になり、アルコールは酸化されてアルデヒドになります。化学反応式で書くと、（仮に１０円玉を銅と考え、アルコールをメタノールと考えると、）
２Cu　＋　Ｏ２　→　２ＣｕＯ
ＣｕＯ　＋　ＣＨ３ＯＨ　→　Ｃｕ　＋　ＨＣＨＯ　＋　Ｈ２Ｏ
となります。

お礼

高校化学でしたか。
確か中学の時に実験した記憶があるのですが、何しろ２０年以上前の話なので・・・。
水とホルムアルデヒドになるとは覚えていませんでした。これ、エタノールを用いると、アセトアルデヒドになるのかしら？

ご回答ありがとうございました。

回答No.5

noname#62864

高校の教科書・参考書によく出ている実験では、アルコールとしてメタノールを用い、10円玉ではなく、銅線を用いています。
エタノールで同様のことが可能かどうかは不明でが、類似の反応が起こる可能性はあると思います。
10円玉というのは通貨ですので、その損壊につながるような実験を教科書などに書くわけにはいかないということもあるかもしれません（通貨の損壊は違法行為になるはずです）。

その時の反応式は、銅の加熱によって、
2Cu + O2 → 2CuO
となり、熱いCuOがメタノールと下式の反応を起こすと説明されています。すくなくとも、高校レベルの試験の解答としてはそれが正解です。
CuO + CH3OH → Cu + HCHO + H2O

仮に、酸化皮膜のような固形物の剥落のようなことが起こるとしても、それはこの実験の本来の目的ではないでしょう。

また、銅線に付着した有機化合物による汚れは、加熱によって炭化され、燃えてしまいますので、ここでは無関係だと思います。また、ハロゲン化銅等の汚れは加熱によって揮発してしまいます（このとき銅による炎色反応を示します）ので、これも関係ないでしょう。

参考URL：

http://www.water.sannet.ne.jp/masasuma/masa/e2-10.htm

お礼

詳しい説明ありがとうございました。

酸化銅＋アルコール＝銅＋ホルムアルデヒド＋水
なのですね。
皮膜の剥落は、サーマルショックによる、油脂分の炭化成分の剥落かもしれませんね。

確かに、教科書には、「１０円玉を使って」なんて書いたら、検定で却下されそうですもんね。
（偽造を指導するのか！　なんて。）

回答No.4

bullfrog

還元ですね。
酸化銅＋炭素→銅＋二酸化炭素　と言う実験があるのですが、それの応用でしょう。

お礼

回答ありがとうございます。

ところで、アルコールは、どこで関係してるのでしょうか？

２（ＣｕＯ）＋Ｃ　＝　２Ｃｕ＋ＣＯ２
ですよね。となると、アルコールは、触媒でしょうか？それとも、上記化学式は省略しすぎ？

２（ＣｕＯ）＋ＣＨ３ＯＨ　＝　２Ｃｕ＋ＣＯ２＋Ｈ２＋Ｈ２Ｏ
なんてのは、こじつけでしょうか？

回答No.3

black2005

＃１です。
＃２さんの回答を読んで、一つ賢くなりました！
そのような実験をやった記憶は微塵もありません。
（３０年前の普通科高校卒）
やっぱり専門分野以外は答えるべきではないな、と反省しております（苦笑）

大変失礼致しました！

回答No.1

black2005

１０円玉が黒ずむのは確かに酸化膜の影響ですね。
でも加熱→アルコールで急冷で綺麗になる理屈は分かりません。
加熱すると酸化が進み、かえって黒ずみが増すでしょ？？？
１０円玉を綺麗にする方法は、ソース、醤油、マヨネーズ等に漬け込むことです。
クエン酸やアミノ酸等、酸の影響で酸化膜を除去することが出来ます。
レモン水、酢などなど酸を含むものなら何でもＯＫです。
（酸の強度によって差はあります）
道端に生えているカタバミの葉で磨いても綺麗になりますよ！

お礼

回答、ありがとうございます。

酸を用いて、きれいにする方法は、かの有名な「サンポール」でＣＭしてましたね。
マヨネーズでも出来るとは知りませんでした。