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BTB溶液

BTB溶液

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

BTB溶液
水溶液液性酸性中性アルカリ性)を色の変化で判別するための指示薬
  • 酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色に変化する
  • 二酸化炭素が溶けると酸性を示すため、光合成呼吸の実験に多用される
  • 中和反応において、中性付近のpH変化を視覚的に捉えるために用いられる

解説

BTB溶液(ブロモチモールブルー溶液)は、pHの変化に応じて分子構造が変化し、光の吸収特性が変わることで色を変化させる指示薬です。特に中性付近(pH 6.0〜7.6)での変色域を持つため、実験室での中和反応や生物の代謝実験において非常に重要な役割を果たします。

実験においては、単に色を見るだけでなく、混合液中の溶質の特定や、中和に必要な液量の算出といった定量的な計算問題とも深く結びついています。例えば、酸とアルカリを混ぜ合わせた際、BTB溶液が緑色を示せば、その溶液は完全に中和されていると判断できます。

液性 pHの範囲 BTB溶液の色
酸性 pH 6.0未満 黄色
中性 pH 7.0付近 緑色
アルカリ性 pH 7.6より大きい 青色
コラム

BTB溶液は二酸化炭素の検出にも利用されます。水に二酸化炭素が溶けると弱酸性の炭酸が生じるため、中性の緑色だったBTB溶液に息を吹き込むと黄色へと変化します。この性質を利用して、水草が光合成によって水中の二酸化炭素を消費する様子(黄色から緑色、さらに青色への変化)を観察する実験が有名です。また、試験対策としては、蒸発後の固体重量の計算や、溶液の濃度計算と組み合わせて出題されることが多いため、色の変化だけでなく化学反応の量的関係も把握しておく必要があります。

小学生のみなさんへ

BTB溶液(びーてぃーびーようえき)は、水溶液が「酸性さんせい」「中性ちゅうせい」「アルカリ性」のどれなのかを、色の変化で教えてくれる便利な薬です。

レモンのしぼり汁のようなすっぱい液体(酸性)に入れると黄色になり、水道の水(中性)では緑色、石けん水のような液体(アルカリ性)では青色に変わります。理科の実験では、植物が光合成をしたり、人間が呼吸をしたりして二酸化炭素が増えたり減ったりする様子を調べるのによく使われます。

ルラスタコラム

色の覚え方は「き・み・あお」とリズムで覚えましょう。酸性から順番に、黄色(き)・緑色(み)・青色(あお)となります。信号機の色と似ていますが、酸性が黄色なのがポイントです。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 BTB溶液が酸性、中性、アルカリ性の各水溶液で示す色をそれぞれ答えてください。
酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色に変化します。
【応用】 中性の緑色を示しているBTB溶液にストローで息を吹き込むと、何色に変化しますか。また、その理由を説明してください。
呼気に含まれる二酸化炭素が水に溶けて炭酸になり、水溶液が酸性を示すためです。
【実践】 酸性の水溶液にアルカリ性の水溶液を少しずつ加えていく中和実験において、BTB溶液が何色になったときを反応の終点とみなしますか。
中和が完了した瞬間(中和点)は中性になるため、BTB溶液の色が「緑色」になったときが反応の終了です。

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