最近有個小朋友問,「一堆木頭燃燒後怎麼會剩下一點點灰燼?木頭中的物質那裡去了,都消失了嗎?」其實這個問題很簡單,相信很多朋友看到這個問題後都知道這其中的原因。在中學的時候化學老師已經給咱們解釋過了。咱們借著這個問題,一起來重溫一下我們在中學時代學過的化學知識吧!
燃燒應該是人類掌握的第一個化學反應吧!自從人類掌握了火以後,人類不再茹毛飲血,吃上了香噴噴的熟食。人類因此一步步走向文明。現在來看,火是一個非常簡單的化學反應。它是可燃物和空氣中的氧氣發生的一種劇烈的發光發熱的化學反應。
木頭是一種可燃物。木頭的主要成分是什麼呢?木頭的主要成分纖維素。纖維素的分子式是(C6H10O5)n。從分子式中我們可以看出木頭的主要成分就是碳氫氧三種化學元素。因此木頭的燃燒就是纖維素和空氣中的氧氣發生的化學反應。
它的化學反應方程式是:(C6H10O5)n+6nO2==燃燒==6nCO2+5nH2O
從木頭燃燒的化學反應方程式中我們可以看出,木頭(纖維素)在燃燒後變成了二氧化碳和水。纖維素中的碳和氧氣反應生成二氧化碳,氫和氧氣反應生成了水。我們知道二氧化碳在常溫下是無色無味的氣體。而木頭燃燒時產生的水則在燃燒的產生的高溫中以水蒸氣的形態跑到了空氣中。
二氧化碳和水蒸氣跑到空氣中我們是覺察不到的。所以,如果我們不了解木頭燃燒的過程的話,就會感覺木頭在燃燒後憑空消失了一樣。
不過我們發現,木頭在燃燒後並沒有完全消失。木頭在燃燒後還會剩下一些灰燼。這些灰燼是什麼呢?這些都是植物在活著的時候吸收到的無機鹽成分,例如碳酸鉀等。這些無機鹽分是不能燃燒的。因此在木頭中的纖維素燃燒殆盡後,它們就留了下來。
這些灰燼是固體的。我們可以看到它們,摸到它們。所以我們會說,木頭被燒成了灰燼。
但是如果我們是在一個密閉的環境中去燒一塊木頭的話,就會發現在這個系統的總質量在燃燒的前後是沒有發生變化的。化學老師告訴我們,這叫做質量守恆定律。所以,木頭燃燒後變成了一堆灰燼,看上去物質消失了,其實並沒有。它只是變成了我們看不到的二氧化碳和水蒸氣跑到空氣中去了。
問大家一個簡單的化學問題。木頭燃燒後產生的灰燼和木頭相比較質量變小了。那麼金屬鎂在空氣中燃燒後的產生「灰燼」和燃燒前的金屬鎂比起來哪個質量大呢?
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