C2物質

温度と溶解度(ミョウバン)

温度で溶け方が大きく変わる物、再結晶のしくみを学ぶ。

学ぶべきこと

Lesson 01

溶解度とは何か

溶解度飽和水溶液

物には、にとける量に限度がある。これを数字で表すための言葉が「溶解度」である。

溶解度とは何か。

100gのにとける物質の最大の量(g)を「溶解度」という。

それ以上とけない状態の水溶液を何というか。

飽和水溶液」という。

まとめ

溶解度100gにとける限界の量。それ以上とけないものを飽和水溶液という。

溶解度とは何か
図 溶解度とは何か
Lesson 02

ミョウバンの溶け方と温度

ミョウバン温度溶解度

ミョウバン食塩と違い、温度によってとける量が大きく変わる。この性質は実生活でも利用されている。

20℃の100gにとけるミョウバンの量はどれくらいか。

約11gである。

60℃に温めた100gではどれくらいまでとけるか。

約57gまでとける。温度が上がるとずっと多くとけるようになる。

食塩ミョウバン温度の影響を受けやすいのはどちらか。

ミョウバンの方である。食塩温度をあげてもほとんどとける量が変わらない。

まとめ

ミョウバンは「温度が上がるととける量が大きく増える」性質をもつ。食塩はほぼ変わらない。

ミョウバンの溶け方と温度
図 ミョウバンの溶け方と温度
Lesson 03

再結晶 — 冷やして結晶を取り出す

再結晶冷やす結晶

温度でとける量が変わる性質を使うと、にとけた物を結晶として取り出せる。

再結晶とはどんな方法か。

温めたにたくさんとかした水溶液冷やすと、とけきれなくなった分が結晶として現れる。これを「再結晶」という。

食塩再結晶ができないのはなぜか。

食塩温度によってとける量がほとんど変わらないため、冷やしても結晶として出てこないからである。

まとめ

再結晶温度差を利用して結晶を取り出す方法。温度差の大きいミョウバンに有効。

再結晶 — 冷やして結晶を取り出す
図 再結晶 — 冷やして結晶を取り出す

寄り道コラム

Lesson 01

ミョウバンの結晶を育てる実験

結晶づくり種結晶ゆっくり冷やす

家庭でも、ミョウバンを使って大きな結晶を育てることができる。

大きな結晶を作るコツは何か。

小さな結晶種結晶)を糸でつるし、温めた飽和水溶液をゆっくりと時間をかけて冷やすことである。急に冷やすと小さな結晶ばかりになる。

まとめ

結晶を大きく育てるには「種結晶」を入れて「ゆっくり冷やす」のが基本である。

ミョウバンの結晶を育てる実験
図 ミョウバンの結晶を育てる実験
Lesson 02

溶解度のグラフを読む

溶解度曲線グラフ

物質ごとの溶解度温度の変化とともに表したグラフを「溶解度曲線」という。

溶解度曲線食塩はどんな線になるか。

ほぼ横ばいの線になる。温度が上がってもとける量がほとんど変わらないためである。

ミョウバンはどんな線になるか。

右上に大きく上がっていく線になる。温度が上がると一気にとける量が増えるためである。

まとめ

溶解度曲線で「ほぼ平」なら食塩型、「右上がり」ならミョウバン型と判断できる。