まとめ
【定義】
加熱によって水溶液から溶媒である水を取り除き、中に溶けていた溶質(固体の成分)を取り出す操作のことである。
学習の要点
- 重要語句:蒸発、塩化アルミニウム、過不足(化学反応の量的関係)
- 用語の意義:化学変化によって生成された物質を単離し、その性質を確認するために用いられる。
解説
塩酸(塩化水素の水溶液)とアルミニウムの反応において、この操作は生成物の確認に不可欠である。反応の結果、塩酸に含まれる塩化水素がアルミニウムと反応して水素ガスが発生し、溶液中には新しい物質である塩化アルミニウムが生成される。
反応後の水溶液をスライドガラス等にのせて加熱し、水分を蒸発させると、溶け込んでいた白い固形物(塩化アルミニウム)が残留する。これは、元のアルミニウムや塩化水素とは異なる性質を持つ別の物質が生成されたことを示している。
また、化学反応における反応物の量には相関関係がある。反応物質の量によって、「過不足なく反応する」「金属(アルミニウム)が残る」「酸(塩酸)が残る」という3つのパターンが生じる。これらは粒子レベルのモデルで考えると、反応に関与する粒子の比率によって、反応後にビーカー内に残留する物質が異なる仕組みとして理解できる。
補足
水分を蒸発させる際、急激に加熱すると固体が飛び散ることがあるため、火から遠ざけたり余熱を利用したりするなどの注意が必要である。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
「水分を蒸発させる」とは、水に何かが溶けている液を熱して、水だけをなくすことです。そうすることで、中に溶けていた固体の粒を取り出すことができます。
たとえば、塩酸にアルミニウムを溶かしたあとの液を熱すると、白い粉が残ります。これは、もとのアルミニウムではなく、塩酸とアルミニウムが反応して新しくできた「塩化アルミニウム」という物質です。
塩酸とアルミニウムの量には決まった関係があります。両方の量がちょうどよいときは全部溶けてなくなりますが、アルミニウムが多すぎると金属が残り、塩酸が多すぎると塩酸の成分が液の中に残ることになります。
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