学習目安 | 小: S | 中: S | 高: B

ホウ酸

ホウ酸

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 温度上昇に伴い水への溶解度が急激に増大する、白色の粉末状の固体物質。
  • 冷却による再結晶が容易であり、理科教育における溶解度曲線の理解や計算問題の代表例として扱われる。
  • 医療用として目の洗浄や消毒、保存料に用いられるほか、殺虫剤の成分としても広く利用されている。

解説

ホウ酸は、物質が溶媒に溶ける限界量を示す「溶解度」の性質を学ぶ上で非常に重要な物質です。一般に固体の溶解度は温度が高くなるほど大きくなりますが、ホウ酸はその変化が特に顕著であるという特徴を持ちます。例えば、食塩(塩化ナトリウム)は温度を上げても溶ける量がほとんど変わりませんが、ホウ酸は高温の水には大量に溶け、低温ではわずかしか溶けません。

この性質を利用して、高温の飽和水溶液を冷却することで、溶けきれなくなった溶質を純粋な結晶として析出させる「再結晶」の操作が行われます。理科の学習においては、特定の温度における溶解度の差から析出量を求める計算問題や、溶解度曲線のグラフを読み取る演習において頻繁に登場します。また、水の蒸発に伴う析出量の変化など、定量的理解を深めるための標準的な教材として位置づけられています。

コラム

ホウ酸は化学的には非常に弱い酸性を示し、殺菌・防腐作用を持つため、医療現場では古くから結膜炎の際の眼洗液などに用いられてきました。また、日本初の女性化学者である黒田チカの研究に関連する文脈で紹介されることもあります。

実生活においては、ゴキブリなどの害虫駆除に用いられる「ホウ酸団子」の主成分としても知られています。これは、ホウ酸が昆虫の代謝を阻害する性質を利用したものです。計算問題の応用としては、水100gあたりの溶解度を基準に、溶媒の量を200gや300gに増やした場合の計算や、複数の物質が混ざった混合物からホウ酸のみを分離する手順などが問われることがあります。

小学生のみなさんへ

ホウ酸は、白い粉のような物質です。水に溶ける量は、水の温度によって大きく変わるという性質せいしつがあります。

お湯にはたくさん溶けますが、水の温度が下がると少ししか溶けることができません。そのため、お湯にたっぷり溶かしたホウ酸の水を冷やすと、溶けきれなくなったホウ酸がキラキラした結晶けっしょうとなって出てきます。この仕組みを使って、理科の実験ではきれいな結晶けっしょうを取り出す学習をします。

また、ホウ酸はバイ菌をやっつける力があるため、目を洗うための薬や、目薬がくさらないようにするための防腐剤ぼうふざいとしても使われています。

ルラスタコラム

ホウ酸は、家の中にいる困った虫「ゴキブリ」を退治する「ホウ酸団子」の材料としても有名です。人間にはあまり害はありませんが、小さな虫にとっては毒になる性質を利用しているんですよ。

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