炎は何なの？

質問

※自分は理科が苦手なので化学とは違うかもしれませんが、気にしないでください。

どんな物質にも原子ってありますよね？
たとえ水だろうが霧だろうが。
で思ったんですが、炎って原子あるんでしょうか？自分が思うに炎は固体・液体・気体にはならないので原子はないと思ってるんですが、
だったら炎ってなんでしょうか？
いったい炎はどういうものなのか、理科が苦手な自分にも分かるように教えてください。（自分は中学生なので、中学生にも分かるように教えてください。）

回答No.7

psa29 · ベストアンサー

tapaさんこんばんわ
私たちが日常生活で目にする一般的な炎は、プラズマという意見もありますが、私は気体と考えた方がよいと思います。
ろうそくが燃えたり、ガスコンロやライターの炎など身近な物を対象とすれば、No.2のtatikaeriの回答が最も真実に近いように思います。
燃える原料（たとえば、ガソリンやろうそくなど）の温度が上昇していくと気化してガス（気体）になります。それが空気中の酸素と化学反応を起こして、反応熱や光を発生している状態が炎です。
一旦、火がつくと反応熱が発生し、反応熱によって周囲の温度が上昇して、原料の気化を促すという事が繰り返されていくのです。
例えば、物質A（液体）と物質Ｂ（液体）をフラスコ中で混合したら、激しく反応して、波立ちながら、強く発光したとします。この発光体は液体と考えられますよね。
同じように固体が発光している状態を目にすることもありますが、固体が発光しているときにこれは何？と聞かれたら、固体と答えるでしょう。

それと同じように気体が発光しているのが炎な訳なのですから、炎は気体だと考えるのが普通の考え方なのではないでしょうか。

＞原子てあるのですか？
あると思いますよ。むしろ、まだ分子だと思いますがね。
例えば、ガソリンが燃えるとき、酸素との反応なのですが、炎の中には、ガソリンの分子（種々の炭化水素の混合物）や反応中間体であるフリーラジカル（これは、又勉強してください。）、一酸化炭素、二酸化炭素、空気中の成分である窒素分子、反応生成物である炭化物（すすなど）沢山の種類の分子の混合物だと思います。
炎という単独の分子ではなく、種々の分子の混合物で、まさに激しく化学反応が進行している状態だと思いますよ。

よく物が燃えると二酸化炭素と水になると言いますが、すべての原料（燃える物）を完全に二酸化炭素と水にすることはたいへん難しいのです。
物がもえると、すすが出たり、嫌な匂いがしたりしますよね。
プラズマは、原子が電子と原子核とに分離しバラバラになった状態だと思いますが（間違っていたらごめんなさい。）とても、そこまでいっていないと思います。
二酸化炭素と水に変化する過程は、原子状にバラバラになってから組替わるのではなく、分子の状態で酸素と反応していきます。
ラジカル反応と呼ばれる物ですが、ラジカル反応は固体の中でも、液体の中でも起こります。炎の場合は気体状態でラジカル反応が起こっているのを目で見ているのだと思います。

回答No.6

sailor

先の方の回答にも出てきましたがプラズマと言う状態なのです。物質三態と言うこと固体・液体・気体という概念がありますが、プラズマとは第４の状態にあたるもので、物質を構成する原子は中心に原子核を持ちその周囲を電子が回っている状態で存在します。固体・液体・気体までの状態ではこの結びつきは離れることはありません（厳密にはちょっと違うのですけど）が、プラズマの状態ではこの結びつきが離れてばらばらの状態になるのです。このような状態はきわめて不安定なので、すぐに元の状態に戻ってしまいますが、この戻るときに光などを発生します。さてプラズマ状態にするにはどうすればいいかと言うと、非常に高い温度にすることでプラズマ状態になります。物質を加熱していくと最初は固体の状態であった物が、温度が上がるに従って物質を構成する分子の動きが激しくなって行き、分子同士をしっかり結びつけて固めている力よりも動こうとする力の方が大きくなります。この状態が液体です。更に加熱していくと更に動きが激しくなり物質から外に飛び出してしまい自由気ままに動き回るようになります。この状態が気体です。更に更に温度を上げていくと物質を構成する原子の部品にまでこういった状態が進み、原子の部品である電子が弾き飛ばされて原子の部品が足りない状態が起こるのです。もちろん部品の足りない原子は不安定ですから、安定した状態に戻ろうとして近くにある電子を捕まえてもとの安定した状態に戻りますが、このときに光を発生するのです。物を燃やした時には燃やした物の化学反応によって発生する熱がこのエネルギーになり、一時的に炎の中でプラズマが発生し、光を発した直後にプラズマから物質の三態（燃えたあとに発生するガスや燃えカス）の状態に戻っているのです。炎のが炎として見える現象はこのような説明でよいかとおもいますが、物質であるかどうかと言うと、これは目に見える光と言う意味での炎はエネルギーであり物質ではないでしょう。ただし炎の中に何があるかと言うともちろん燃焼という反応をする物質で、反応前のもの、反応中のもの（プラズマ状態のものを含む）、反応後のものの３種類の物質であるといるでしょう。

回答No.5

mogula

No2さんの回答を読んで
ちょっと気になったので付けたしを

質問者が中学生ということなのでそのように
書かれたのかもしれませんけども・・・。

炎は酸素がなくても存在できます。
たとえば、塩素ガスと水素ガスの燃焼反応は
（確か緑色ぽい）炎をあげて塩化水素を形成しますし、
過酸化物はそれだけでも燃焼します。
（炎の色はごめんなさい忘れました。）

ほかの記述についても当方若干の疑問があるのですが
私に自信がないのでとりあえず、
上の一点を書かせていただきました。

決して、揚げ足取ってるわけではないので
気を悪くしたらごめんなさい。

回答No.4

mogula

同様の質問があるのでそちらを参考にしてください。
（http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=675599）

この手の質問は「化学」のカテゴリーよりも
「物理」や「科学」の方が反応がよいかと。

自分は専門家ではないので
あやふやな知識になりますが
炎⇒プラズマだと思います。

プラズマを簡単に説明すると、
原子はプラスの電荷を持った原子核と
マイナスの電荷を持った電子からなっています。
この、原子核と電子が離れ離れになって存在している
状態がプラズマです。

詳しくは、物理のカテゴリーで質問してみてください。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=675599

回答No.3

Largo_sp

らあごです。。。
炎ってgooの辞書によると
気体、または液体や固体からの蒸気が燃焼し高温となって光を発している部分。

炎は現象であって、物質ではない
だから、原子はないということですが…
このへんは理科というより国語に近いでしょうね

炎は…
光っている部分では、エネルギーが発生しているので
物質は存在しています。

光には光子という物質があるという説もありますが、
発見されていません。

簡単に言えば、炎は光と熱なので、エネルギーが
目に見える形になったものです。

回答No.2

noname#161749

炎は気体です、
燃焼する条件として「燃えるモノ」「酸素」「発火点以上の温度」が必要なのは理解してますか？

この「発火点以上の温度」によって「燃えるモノ」の中から燃焼性ガスが生じ、
このガスと酸素が激しく反応し、
さらに熱を生じさせ発光している事が「炎」なんです（温度やガスの成分で炎色が変わります）、

なので炎の中には燃焼ガスの分子と酸素分子が必ず存在しますので（自然界では酸素100%という事は無いので窒素などその他の空気成分も存在してますね）、
炎の中には原子がちゃんと存在しています（存在していなければ燃焼できない）、

また木炭（ほぼ純粋な炭素の塊）のように固体が直接燃えるモノの場合は燃焼性ガスを出さないので「炎」は生じませんね。

回答No.1

stingray

>炎って原子あるんでしょうか？

炎は「現象」であって，元素などとは違います。
そのため炎の元素は存在しません。

>だったら炎ってなんでしょうか？

「燃える」という現象は，物質が酸素と結びつき，
「酸化」する事により熱エネルギーと光エネルギーを放出する事です。
この熱エネルギーと光エネルギーが，
我々の言う「炎」となるわけです。