一般小学生
まとめ
【定義】
規則正しい形をした物質の固体のこと。水溶液に溶けている物質を、温度による溶解度の変化や溶媒の蒸発によって固体として取り出したものを指す。
まとめ
物質の溶解度が温度によって変化する度合いの違いを利用し、水溶液から溶質を分離できる。食塩のように溶解度の変動幅が小さい物質は蒸発によって取り出し、ホウ酸のように変動幅が大きい物質は冷却による再結晶によって取り出す。
解説
物質が一定量の溶媒に溶ける限界の量を溶解度という。多くの物質は温度が上がると溶解度も増加するが、その変化の幅は物質によって異なる。ホウ酸や硝酸カリウムは温度による溶解度の変化が大きいため、高温の飽和水溶液を冷却して結晶を析出させる「再結晶」が有効である。一方、食塩（塩化ナトリウム）は温度による溶解度の変化が極めて小さいため、水溶液を加熱して溶媒を飛ばす「蒸発」という操作が適している。結晶の形状は物質ごとに固有であり、食塩は立方体、ホウ酸は薄い板状、硝酸カリウムは細長い針状、硫酸銅は青い平行四辺形のような形となる。また、これら溶解度の差を利用して、ホウ酸と食塩の混合物からそれぞれの成分を分離することも可能である。例えば、まず冷却してホウ酸を析出させて分離し、その後に残った液体を蒸発させることで食塩を得ることができる。なお、日本初の女性化学者の先駆けである黒田チカは、こうした化学の研究において重要な足跡を残した人物である。
小学生のみなさんへ
結晶（けっしょう）とは、きまった正しい形をした粒（つぶ）のことです。理科の実験で使う食塩は「サイコロのような形」、ホウ酸は「うすい板のような形」をしています。水に溶かしたものを取り出すときは、冷やして固める方法（再結晶）や、火で温めて水をなくす方法（蒸発）があります。混ざっているものから、形や性質の違いを使って、別々に取り出すこともできるんですよ。
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