一般小学生
まとめ
【定義】
二酸化炭素に大きな圧力をかけて水に溶かし込んだ飲み物のこと。気体の溶解度と圧力・温度の関係、および物質の溶解度に基づいた析出量の計算を学習する際の代表的な題材である。
まとめ
気体の溶解度は圧力に比例して増加し、温度が上がると減少する。固体の溶解度は温度に依存し、飽和状態から温度を下げたり溶媒を蒸発させたりすると、溶けきれなくなった分が結晶として析出する。
解説
炭酸飲料は、高圧下で二酸化炭素を水に溶解させて製造される。一般に気体の溶解度は、温度が一定であればその気体の分圧に比例する（ヘンリーの法則）。また、温度が上昇すると気体分子の熱運動が激しくなり、液中にとどまりにくくなるため溶解度は減少する。これに対し、ホウ酸などの多くの固体の溶解度は温度の上昇とともに増加する。溶解度とは、一定量の溶媒（通常は水100g）に溶ける溶質の最大質量のことであり、この限界まで溶けている状態を飽和という。飽和水溶液の温度を下げて溶解度を小さくしたり、水を蒸発させて溶媒の量を減らしたりすると、溶けきれなくなった溶質が固体として現れる。これを析出と呼ぶ。計算問題では、溶解度表の数値を用いて、温度変化や水の量の増減に伴う析出量を比例計算で求める力が求められる。
小学生のみなさんへ
炭酸飲料（たんさんいんりょう）は、二酸化炭素という気体に強い力をかけて水にとかした飲み物です。気体は、水の温度が低いほど、また強くおす（圧力をかける）ほどよくとけるという性質があります。一方で、ホウ酸のような固体の場合は、水の温度が高いほどたくさんとけます。とけているものが、温度が下がったり水がへったりして、とけきれなくなって出てくることを「析出（せきしゅつ）」といいます。炭酸飲料のあわも、外に出たときにとけきれなくなった二酸化炭素が出てきているものです。
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