三角フラスコ

一般小学生

まとめ

【定義】
薬品を混合して反応させる際に用いられる、底面が平らで上部が細くなった円錐形のガラス製実験器具である。

学習の要点

  • 重要語句:当量点、限定反応物、置換法(水上置換、上方置換、下方置換)
  • 用語の意義:口が細くなっていることで、攪拌(かくはん)時に中の液体が外に飛び散りにくく、気体発生装置の一部としても組み込みやすい形状をしている。

解説

三角フラスコは、主に液体の混合、加熱、滴定、および気体の発生実験に使用される。その最大の特徴は形状にあり、底面が広く安定している一方で、上部が細いため、液体を振り混ぜても飛散しにくい構造となっている。また、ゴム栓やガラス管を装着しやすく、気体発生の反応容器としても広く利用される。

金属(亜鉛)と塩酸の反応による水素の発生実験においては、反応物の一方が使い果たされるまで気体が発生し続ける。例えば、一定量の亜鉛に対して塩酸を加えていく場合、塩酸の量と発生する水素の体積は比例関係にある。しかし、亜鉛がすべて反応し切ると(当量点)、それ以上塩酸を加えても反応は進行せず、水素の発生量は一定(水平なグラフ)となる。この関係を読み取ることで、化学反応における物質の量的関係を把握することができる。

気体の収集においては、発生する気体の性質に応じた方法が選択される。水素のように水に溶けにくい気体は水上置換法で集める。一方で、二酸化炭素のように水に溶けやすい性質を持つ気体を正確に測定する場合は、空気を介した工夫や、乾燥した条件下での捕集が必要となる。実験装置では、三角フラスコに滴下ロートやガラス管を組み合わせ、発生した気体を別の容器(メスシリンダーなど)へ導く構成が一般的である。

補足
1860年にドイツの化学者エミール・エルレンマイヤーによって考案されたため、英語では「Erlenmeyer flask」と呼ばれる。耐熱ガラス製(ホウケイ酸ガラス)のものが一般的であり、直接火にかけて加熱することも可能だが、その際は突沸に注意する必要がある。

小学生のみなさんへ

三角フラスコは、理科の実験で薬品をまぜたり、反応させたりするときに使うガラスの道具です。下が広くて上が細い「三角形」のような形をしているのがとくちょうです。

なぜこのような形をしているかというと、薬品をまぜるためにフラスコをふっても、中の液体が外にとびちりにくいからです。また、上の口がせまいので、ゴムせんをして管(くだ)をつなぎやすく、発生した気体を集める実験にもよく使われます。

たとえば、亜鉛(あえん)という金属にうすい塩酸(えんさん)をかけると、水素(すいそ)という気体が発生します。このとき、塩酸をふやせばふやすほど発生する水素の量もふえていきますが、もともと入れていた亜鉛がすべてなくなってしまうと、それ以上は塩酸をたしても水素は出てこなくなります。

また、二酸化炭素(にさんかたんそ)のように水にとかけやすい気体を調べるときは、水にとけてしまわないように特別な工夫をして集めることもあります。実験のグラフを見るときは、「どこで反応が止まったか」に注目して計算することが大切です。

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