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塩化コバルト水溶液

一般小学生

まとめ

塩化コバルト水溶液
塩化コバルト(Ⅱ)を水に溶解させた、通常は淡赤色(ピンク色)を呈する水溶液
  • 分子の有無によって色が劇的に変化する性質を持ち、水の検出に利用される
  • 水溶液中では、コバルトイオンに6つの水分子が配位した錯イオンとして存在する
  • 加熱して無水物になると青色を呈し、加水により再びピンク色に戻る可逆反応を示す

解説

塩化コバルト水溶液は、塩化コバルト(Ⅱ)の六水和物を水に溶かすことで得られます。この水溶液がピンク色を呈するのは、中心のコバルトイオン(Co2+)に6つの水分子が配位結合した「ヘキサアクアコバルト(Ⅱ)イオン」が存在するためです。

この物質は、水分子との結合状態によって光の吸収スペクトルが変化するため、見た目の色が変化します。この特性を応用したものが「塩化コバルト紙」であり、物質の燃焼反応や植物蒸散作用によって水が生じたかを確認する指示薬として、化学や生物の実験で多用されます。

状態 化学的状態・構造
無水物(乾燥 青色 CoCl2(水分子を持たない)
六水和物(水溶液) ピンク色 [Co(H2O)6]2+(水分子が配位)
コラム

塩化コバルトの色の変化は、高校化学の「化学平衡」の単元でも重要な教材となります。例えば、塩化コバルトのアルコール溶液に濃塩酸を加えると、水分子が塩化物イオンに置換され、ピンク色から青色の錯イオン(テトラクロリドコバルト(Ⅱ)酸イオン)へと変化します。

この反応は可逆的であり、温度を上げると青色が強まり、冷却するとピンク色が強まるため、ルシャトリエの原理を視覚的に理解するための実験によく用いられます。なお、塩化コバルトは毒性区分では「劇物」に指定されているため、取り扱い後の廃液処理や手洗いには十分な注意が必要です。

小学生のみなさんへ

塩化コバルト水溶液すいようえきは、水があるかどうかを調べるための特別な液体です。ふだんはきれいなピンク色をしていますが、熱して水分を飛ばすと青色に変わるという、おもしろい性質を持っています。

理科実験じっけんでは、この液体を紙にしみこませて乾燥かんそうさせた「塩化コバルト紙」をよく使います。もともとは青色の紙ですが、水にぬれるとすぐにピンク色に変わります。これを使えば、植物の葉っぱから水が出ていることや、私たちがはいた息の中に水が含まれていることを、色の変化で簡単に見つけることができるのです。

ルラスタコラム

お菓子や靴の箱に入っている「シリカゲル」という乾燥剤を見たことがありますか?中に入っている粒の中に、時々青色やピンク色の粒が混ざっていることがあります。実はあれも塩化コバルトの仲間が使われています。青色のときはまだ湿気を吸い取れるサインで、ピンク色になると「もう水分がいっぱいだよ」という合図になっているのです。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 塩化コバルト紙に水がついたとき、色はどのように変化するか
青色から赤色(ピンク色)に変化する
【応用】 塩化コバルト水溶液を加熱して水分を完全に蒸発させたとき、残った固体の色とその理由を答えなさい
青色に変化する。水溶液中や水和物として存在していた水分子が、加熱によって取り除かれ、無水物になるため
【実践】 理科の実験で塩化コバルト紙を使用する直前、色がわずかにピンク色がかっていた場合、どのような操作を行うべきか。またその理由を記述しなさい
空気中の水分を吸収してすでにピンク色に変化している可能性があるため。反応を正確に確かめるには、あらかじめ加熱乾燥させて青色にしておく必要がある

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