ちょっと一息

今回は、物理変化と化学変化についてまとめていきます。

物理変化とは

物理変化とは、物質そのものの種類は変わらず、状態や形などが変化することをいいます。

例えば、氷を温めると水になり、さらに温めると水蒸気になりますよね。

このとき、氷・水・水蒸気はすべて「水」という同じ物質です。変化しているのは、固体・液体・気体という状態です。

このように、物質の種類を変えずに状態や形が変化するものが物理変化です。

物質の状態変化には、次のようなものがあります。

• 融解……固体が液体になること
• 気化……液体が気体になること
• 凝固……液体が固体になること
• 凝縮……気体が液体になること
• 昇華……固体が液体を経ずに直接気体になること、または気体から直接固体になること

例えば、水の場合は次のように変化します。

氷（固体） → 水（液体） → 水蒸気（気体）

反対に、水蒸気を冷やすと水になり、さらに冷やすと氷になります。

状態変化のポイント

状態変化を整理すると、次のようになります。

変化	状態の変化	例
融解	固体 → 液体	氷が水になる
気化	液体 → 気体	水が水蒸気になる
凝固	液体 → 固体	水が氷になる
凝縮	気体 → 液体	水蒸気が水になる
昇華	固体 ⇄ 気体	固体のドライアイスが気体になる

このほか、物理変化には次のような現象もあります。

• 溶解……物質が溶媒に溶けて、均一な溶液になる
• 潮解……固体が空気中の水分を吸収し、溶ける現象
• 風解……結晶水を含む結晶が乾燥した空気中で結晶水を失い、粉末状になる現象

例えば、食塩が水に溶けることや、氷が水になることは物理変化です。

ポイント

物理変化では、変化の前後で物質の種類そのものは変わりません。

そのため、状態や形が元に戻ることもあります。

化学変化とは

化学変化とは、物質が化学反応によって、性質の異なる別の物質に変化することをいいます。

例えば、次のようなものがあります。

• 鉄が錆びる……鉄が酸素などと反応し、酸化鉄などの別の物質が生成する
• 物質が燃焼する……酸素との反応などによって、もとの物質とは異なる物質が生成する
• ガソリンが燃焼する……主成分である炭化水素が酸素と反応し、二酸化炭素や水などが生成する
• 水を電気分解する……水から水素と酸素が生成する
• 紙が濃硫酸に触れて黒くなる……濃硫酸の脱水作用などによって、紙に含まれる有機物が変化する

物理変化との大きな違いは、化学変化では別の物質が生成するという点です。

化合と分解

化学変化には、「化合」や「分解」と呼ばれるものがあります。

化合

二種類以上の物質が化学反応によって結びつき、一種類の新しい物質ができることを化合といいます。

例えば、

鉄 ＋ 硫黄 → 硫化鉄

のような反応です。

もともとの鉄や硫黄とは性質の異なる硫化鉄ができるため、化学変化にあたります。

分解

反対に、一種類の物質が化学反応によって、二種類以上の別の物質に分かれることを分解といいます。

例えば、水を電気分解すると、水素と酸素ができます。

水 → 水素 ＋ 酸素

このように、一つの物質から複数の別の物質ができる変化が分解です。

物理変化と化学変化の違い

最後に、違いを簡単に整理しておきましょう。

	物理変化	化学変化
物質の種類	変わらない	別の物質になる
主な変化	状態・形などの変化	化学反応による性質の変化
例	氷が水になる（融解）	鉄が錆びる
例	水が水蒸気になる（気化）	物質が燃焼する
例	水蒸気が水になる（凝縮）	水が電気分解される
例	水が氷になる（凝固）	紙が濃硫酸で変化する

「物質の種類が変わったかどうか」

これを意識すると、物理変化と化学変化を区別しやすくなります。