ドライアイス（固体の二酸化炭素 CO2）を皿に置いておくと、液体にならずに気体の…
ドライアイス（固体の二酸化炭素 CO2）を皿に置いておくと、液体にならずに気体の CO2 になって減っていきました。一方、木炭にふくまれる炭素 C を空気中で燃やすと CO2 ができました。この2つの変化について述べたものとして最も適切なものはどれか。
- ⑴ 前者は固体の CO2 が炭素と酸素に分かれる化学変化で、後者は炭素の状態だけが変わる物理変化である。ドライアイスから出る気体は CO2 のままで、分解は起きていません。燃焼では別の物質ができるので化学変化です。
- ⑵ 前者では CO2 が気体になるときにその質量が失われ、後者では C の質量がそのまま CO2 の質量として残るといえる。気体になっても粒子の数は同じで、逃げた気体をふくめれば質量は保たれます。燃焼では結びついた酸素の分だけ質量が増えます。
- ⑶ 前者は CO2 のまま状態だけが変わる物理変化で、後者は C が別の物質である CO2 に変わる化学変化である。物質そのものは同じで状態だけが変わるのが物理変化、別の物質ができるのが化学変化です。
- ⑷ どちらも粒子の熱運動が激しくなって別の物質ができる化学変化で、粒子の種類そのものが入れかわっている。ドライアイスの変化では CO2 の粒子の種類はそのままで、粒子の集まり方だけが変わっています。
- ⑸ どちらも粒子の並び方だけが変わる物理変化で、加熱によって粒子の数が増えたために気体が生じている。炭素の燃焼では酸素と結びついて別の物質ができるので化学変化です。また、状態変化で粒子の数は増えません。
解説
正解は⑶です。ドライアイスが気体になる変化では、CO2 という物質そのものは変わらず、粒子の集まり方だけが固体から気体へ変わります。これは物理変化です。一方、炭素 C を燃やすと酸素と結びついて CO2 という別の物質ができるので、これは化学変化です。粒子の熱運動が激しくなって状態が変わるだけなら物理変化、粒子の結びつき方が変わって別の物質ができるなら化学変化と見分けます。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。