化学変化と物理変化の違いとは?特徴をご紹介します。

危険物取扱者の試験範囲の中には「物質の変化」というものがあります。
物質の変化には化学変化と物理変化があるのです。
物理や化学は中学や高校の授業でやっただけという方は理解しにくい方もいるでしょう。
そこで、今回は化学変化と物理変化の違いをご説明します。
物質の変化自体はたくさんの種類がありますが、物理と化学では特徴に違いがあるのです。
その特徴をしっかりと把握しておきましょう。
これから危険物取扱者の試験を受けるという方は、ぜひこの記事を読んでみてください。

目次

  1. 化学変化と物理変化の違いとは?
  2. 危険物取扱者の試験で変化が扱われる理由とは?
  3. 危険物取扱者の受験勉強の仕方
  4. おわりに

1.化学変化と物理変化の違いとは?

まず始めに、化学変化と物理変化の違いについてご紹介しましょう。
変化というのは物質の形状が異なる形になること。
では、化学と物理の違いはなんでしょうか?

1-1.化学変化とは?

化学変化とは、物質が別の物質に変化し、持っていた特性までもが変化することです。
化学変化の種類には、化合、分解、複分解、置換、重合があります。
化学変化の特徴は、物質単独では変化しない、ということです。
具体例を挙げてみましょう。
木炭が完全燃焼すると二酸化炭素になります。
これは、炭素が酸素と化合して起こる化学変化です。
二酸化炭素になってしまえば、元の炭素原子に戻ることはあっても「木炭」という物質には戻れません。
このような変化を化学変化といいます。

1-2.物理変化とは?

物理変化とは、物質の状態が変化することをいいます。
こちらも具体例を挙げてみましょう。
水を凍らせると固体になり、沸騰させると気体になります。
この形状の変化が物理変化です。
また、ばねが伸び縮みしたり、食塩や砂糖を水に溶かして水溶液を作ったりすることも物理変化になります。
ですから、形が変わっても物質の本質は変わりません。
ですから、氷は溶けると再び水になるのです。
物理変化には状態変化、変形、溶解、混合があります。
工場などだけでなく、私たちの身の回りにもこのような物理変化はたくさん起こっているのですね。

2.危険物取扱者の試験で変化が扱われる理由とは?

では、なぜ危険物取扱者の試験で変化が扱われるのでしょうか?
この項では、その理由をご紹介します。

2-1.そもそも危険物とは?

危険物とは、消防法で定められている不用意に保管しておくと爆発したり発火したりする危険性が高い物質のことです。
私たちの生活に欠かせないガソリンや灯油なども危険物になります。
「ガソリンや灯油は、家に保管している人もいるのでは?」と思う方もいるでしょう。
危険物は、どんなに少量でも取り扱いに資格が必要というものではありません。
指定数量といって、消防法が定めた量以上に危険物を取り扱ったり保管したりするときに資格が必要なのです。

2-2.変化と危険物の関係

危険物は、無造作に保管しておくと発火や爆発の危険があると前述しましたが、この発火や爆発は物質が変化することによって起こります。
危険物が発火や爆発する原因はふたつあり、ひとつはほかの物質と結びつく、いわゆる化合。
もうひとつは物質の状態が変化することによって爆発したり発火したりしやすくなるのです。
具体例を挙げると、ガソリンは非常に気化しやすい物質ですから、すぐに気体になります。
気体になったガソリンは目に見えにくいです。
ですから、そこにガソリンがあるとは知らずに、火気を使う方もいるでしょう。
その結果、爆発事故が起こることもあります。
危険物の保管容器が決められているのも、物質の変化を考えてのことです。
ですから、化学変化や物理変化を理解しておかなければ、「なぜ、危険物が爆発したり発火したりするのか」ということが、理解出ません。

2-3.危険物取扱者の試験の変化に関する問題とは?

危険物取扱者の資格を取得するには、試験を受けて合格する必要があります。
危険物取扱者の試験には、変化に関する問題が出されることも多いのです。
問題は毎年変わりますが、出題の傾向としては物質の変化を複数挙げて、物質変化か化学変化か答えよというものが多いでしょう。
ですから、化学変化と物質変化の違いを覚えておけば答えられるはずです。

2-4.危険物の運搬と変化の関係

危険物は、運搬されることもあります。
代表的なものは石油を積んだタンクローリーですが、ほかの危険物も出荷などで運搬されることも珍しくありません。
危険物を運搬する場合、容器の容量いっぱいに物質を入れてはいけないことになっています。
これも、物質の物理変化と関係があるのです。
物質によっては温まると容積が増えることもあります。
特に、ガソリンは温度が上がると膨張しやすいでしょう。
また、ガソリンは気化もしやすいです。
そのため、容器いっぱいに物質を入れておくと噴き出す恐れがあります。
また、タンクローリーを運転する場合は、危険物取扱者の資格保持者を同伴させなければなりません。
覚えておきましょう。
さらに、灯油はポリタンクなどに入れて販売してくれるのに、ガソリンの販売の規制が厳しいのも物理変化のためです。
ガソリンは密封して保管しておかなければ、どんどん気化します。
ですから、携帯缶などの密閉容器が必要なのですね。
また、「災害などに備えてガソリンを備蓄しておきたい」という場合は、缶詰のようになったガソリンの携帯缶が販売されていますので、それを利用しましょう。
しかし、ガソリンの携帯缶にも寿命があります。
あまり古い携帯缶に入っているガソリンは利用しないようにしてください。
古いガソリンの携帯缶が家から出てきたという場合は、ガソリンスタンドへ行って処分してもらいましょう。

3.危険物取扱者の受験勉強の仕方

危険物取扱者は、独学でも合格が可能な資格です。
甲種の場合は少し難しいかもしれませんが、乙種の場合は書店で参考書を買ったり通信教育を利用したりすれば、合格できるでしょう。
問題もひねったものはあまり出されません。
過去問をくりかえし解いていれば、対応できるものも多いでしょう。
しかし、危険物の中には似たような名前だったり、今回ご説明した変化のように化学と物理の区別があったりするものなどがあります。
覚えているうちに混乱してきますので、特徴をしっかりととらえておきましょう。
また、一夜漬けなどをすると、知識が混乱します。
勉強は計画的に行ってください。

4.おわりに

いかがでしたか?
今回は化学変化と物理変化の違いについてご紹介しました。
まとめると

  • 化学変化とは別の物質が結びついて性質そのものが変わることである。
  • 物理変化とは、物質の状態が変わることである。
  • 危険物が発火したり爆発したりするのも変化のせいである。
  • それぞれの特性をよく覚えて混乱しないように気をつけよう。

ということです。
物質の変化はごく普通に起こる現象ですから、あまり意識しないことがほとんどでしょう。
しかし、改めてその理屈を探っていくとこのような違いがあるのですね。
危険物を保管するときに、この変化の知識は役に立つでしょう。
物理変化で発火しやすくなるのか、化学変化で発火しやすくなるのかによっても保管方法は変わってくるのです。
試験のためだけでなくその後の仕事のために覚えておきましょう。


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