どうして、火を近づけるモノが燃えるの？

こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

 

 

ライターの炎を紙に近づけると、温度が高くなって紙が燃えますね。

ライターを近づけなくても、大昔の人たちは、

木と木をこすりあわせて、火をつけてモノを燃やしていました。

 

大昔の人たちがやっていた火のおこし方だと、

どうも、こすりあわせたところの温度が高くなって、

火がついたと考えられそうですね。

 

温度が高くなって火がついて、モノが燃えるとき、

モノのなかでなにが起きているのでしょうか。

 

あんまり気にならないけど、普段、私たちがよく出会う、

モノが燃えるという現象。

どうなっているのか、ちょっと詳しく知りたくなりますね。

 

ちょっとその前に、まずはモノがなにでできているのかまとめてみます。

 

モノは、小さく分解していくと、

目に見えない小さな粒の原子（げんし）になります。

 

もうちょっと詳しく見てみてみると、

原子（げんし）の中には、

中心に原子核(げんしかく)という重たい粒がいて、

そのまわりを電子(でんし)という軽い粒が飛び回っています。

 

実は、モノが燃えるときは、

モノを作っている原子（げんし）の中に住んでいる電子(でんし)と、

 

空気中の酸素（さんそ）の原子（げんし）の中に住んでいる

電子(でんし)が結びつくことがおきているんですね。

 

この電子(でんし)どうしが結びつくことを

化学反応(かがくはんのう)と呼んでいます。

 

化学反応(かがくはんのう)はすべて、

モノを作っている電子（でんし）が起こしているんですね。

 

特に、

酸素（さんそ）の原子（げんし）の中に住んでいる電子(でんし)と、

他のモノの原子(げんし)の中の電子(でんし)結び付く

化学反応（かがくはんのう）は燃える反応（はんのう）呼ばれていて、

燃焼（ねんしょう）と名前がついています。

 

 

さて、燃えるモノは、

 

主に炭素（たんそ）の原子（げんし）と、

水素（すいそ）の原子（げんし）でできています。

 

炭素（たんそ）は鉛筆の芯や炭にたくさん含まれていいます。

だいたいみんな黒いモノですね。

 

水素(すいそ)は、宇宙でいちばん軽い原子で、

宇宙に一番たくさんあります。

 

太陽(たいよう)にはこの水素(すいそ)がたくさん含まれています。

でも、空気の中にはあまり含まれていません。

軽過ぎてどこかへ飛んで行ってしまうんですね。

 

 

燃えるモノの中の炭素（たんそ）の原子（げんし）の中にいる電子(でんし)と

空気中の酸素（さんそ）の原子（げんし）の中にいる電子(でんし)が結びつくと、

二酸化炭素（にさんかたんそ）という気体ができます。

 

ところで、

炭素（たんそ）の原子（げんし）の中にいる電子(でんし)と

空気中の酸素（さんそ）の原子（げんし）の中にいる電子(でんし)は

どうやって結びついているのでしょうか。

 

酸素（さんそ）の原子（げんし）をよく見てみると、

住んでいる電子(でんし)の数が希望より２個たりなくて、イライラしています。

 

いつも、だれかほかの原子（げんし）と仲良くなって

電子（でんし）をもらえないかと、２個の手を出しています 。

 

空気のなかでは、酸素（さんそ）の原子（げんし）どうしで

２つの手をつないで、イライラしないようにしています。

 

ところが、

酸素（さんそ）の原子（げんし）が熱のエネルギーをたべて元気になると、

電子(でんし)がブルブル運動して振動し始めて、だんだん激しくなって、

とうとう、酸素（さんそ）の原子（げんし）どうしでつないでいた手が外れてしまいます。

 

ライターの火を近づけたり、モノをこすって高温にしたのは、

このためだったんですね。

 

そこへ、たまたま

炭素（たんそ）の原子（げんし）があると、仲良くなって手をつなぐようになります。

 

炭素（たんそ）の原子（げんし）は、

住んでいる電子(でんし)の数が希望より４個たりなくて、

ほかの原子（げんし）と仲良くなって、

電子（でんし）をもらおうとして、４個の手を出しています。

 

炭素（たんそ）の原子（げんし）が４個手を出していたところに、

２個の手をだしている酸素（さんそ）の原子（げんし）が両側について、

仲良く手をつないでしまいます。

 

これで、

炭素原子（たんそげんし）１つの両側に

酸素原子（さんそげんし）が２個くっついて、

二酸化炭素（にさんかたんそ）になります。

 

手をつないだところは、

お互いに電子（でんし）を、もらったりあげたりとプレゼントしあっています。

ものすごいスピードで電子（でんし）をプレゼントしていて、

平均すると、

足りなかった電子（でんし）をお互いにゲットできたみたいになっています。

これで、酸素原子(さんそげんし)のイライラもおさまってひと安心です。

 

ものが燃える化学反応（かがくはんのう）は、

酸素原子(さんそげんし)と、燃えるモノのなかの原子（げんし)が手をつないで、

お互いに電子（でんし）をプレゼントしあうということだったんですね。

 

火を近づけるのは、電子（でんし）のプレゼントのやりあいが

起きやすくするためだったんですね。

【みんなの科学研究所】　理念：好奇心から生まれるしあわせ

蛯原ようすけ　

 

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