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中学化学② 水溶液

溶解 ようかい Dissolution
物質が液体などに溶けることです。「食塩は水に溶解する」などという風にこの用語を使います。溶解と融解は違うものです。溶解は、「粉を水に溶かす」といったときの「溶ける」という意味で、融解は「氷が溶ける」といったときの「溶ける」の意味です。溶解と融解で同じ「溶ける」という用語を使うことに注意して下さい。

溶液 ようえき Solution

溶媒(ようばい)と溶質(ようしつ)を合わせて溶液といいます。溶媒とは何か物質を溶かすもの(例えば食塩水の水)溶質とは溶媒によって溶かされているもの(例えば食塩水の食塩)のことです。溶液は、溶媒が液体であるものをさします。(ただし、英語でsolutionというと、溶媒が液体だけではなく、固体や液体である場合も含みます)

溶媒 ようばい Solvent
他のものを溶解するものを溶媒といいます。例えば、食塩水では水が溶媒です。

溶質 ようしつ Solute
他のものによって溶解されているもの溶質といいます。例えば、食塩水では食塩が溶質です。

水溶液 すいようえき Aqueous solution
溶液の中で、溶媒が水のものを全てまとめて水溶液といいます。

飽和水溶液 ほうわすいようえき 
ある物質を一定の量の水に溶かしていくときに、物質の量を増やし続けていったとしてもある限界点に達するとそれ以上その物質は水に溶けなくなります。この状態は飽和(ほうわ;Saturation)と呼ばれます。飽和の状態になっている水溶液のことを飽和水溶液といいます。

溶解度 ようかいど Solubility
溶質が溶媒に溶ける限界量のことです。

濃度 のうど Concentration
文字通り「濃さ」を表す値です。濃さとは、ある成分が全体に対してどのくらいの割合を占めるのか、ということです。(その成分)÷(全体)で計算することができます。パーセントで表す場合にはこの値に×100をしてあげます。成分の何に着目するかによって、濃度の中にも「質量濃度」「体積濃度」など色々なものがあります。

質量パーセント濃度 しつりょうぱーせんとのうど
質量に注目して濃度を出し、(具体的には、知りたい成分の質量÷全体の質量)に×100をしてパーセントで表した濃度のことです。例えば、食塩水が500グラムあり、その中に食塩が25グラム溶けている場合のその食塩水の濃さは:
25÷500×100 = 5[%]
になります。

明礬;ミョウバン Alum 

結晶 けっしょう Crystal
結晶とは固体の一分類です。一口に固体といっても、その内部にはイオンや分子と呼ばれる粒子(小さい粒)がたくさん詰まっています。この内部の粒子の並び方に規則性があるかないかで固体を分類できるのです。結晶はイオンや分子が規則正しく並んでいるものです。結晶を本格的に理解するには、イオンや分子などの知識が必要になります。中学生レベルだったら、「雪の結晶」など身近なもののイメージを持っているだけで良いと思います。

硝酸銀水溶液 しょうさんぎんすいようえき
硝酸銀(しょうさんぎん;Silver nitrate)を水に溶かしたものです。食塩水や塩酸と硝酸銀が混ざると、白くにごります。これは、硝酸銀に含まれる銀イオンが、食塩水や塩酸に含まれる塩化物イオンと組み合わさって塩化銀(白色)を生じるためです。

酸 さん Acid
酸味がある(すっぱい)・青色リトマス紙を赤色に変えるなど、の性質を持っているものを酸といいます。

酸の定義の仕方(意味の決め方)には実は複数あり、高校では複数の定義を学ぶのですが、中学レベルでは「水に溶けたときに水素イオン(H+)ができるもの」と覚えておけばよいです。


酸性 さんせい Acidic
酸の持っている性質のことを酸性といいます。

中性 ちゅうせい 
酸性でもアルカリ性でもない物質の性質のことを中性といいます。

アルカリ Alkali;塩基 えんき Base 
酸の対になっているものです。アルカリと塩基は同じ意味で用いられています(高校・大学レベルでは違う意味で用いることもあります)。中学ではアルカリ、高校では塩基という用語がよく使われます。

アルカリは「水に溶けたときに水酸化物イオン(OH-)ができるもの」です。


アルカリ性 あるかりせい Alkaline; 塩基性 えんきせい
アルカリ・塩基の性質のことをアルカリ性・塩基性といいます。

中和 ちゅうわ Neutralization
酸の水素イオン(H+)とアルカリ(塩基)の水酸化物イオン(OH-)が組み合わさり、お互いの性質を打ち消しあうと共に、水(H2O)と、塩(えん)を発生させる反応のことを中和(中和反応)といいます。
中学では塩酸と水酸化ナトリウムを反応させて水と食塩(塩化ナトリウム)ができるという中和反応を学ぶことも多いと思いますが、塩というのは、中和反応によってできる生成物(つまり、酸から水素イオンを除いたものと、アルカリから水酸化イオンをのぞいたものが化合したもの)をすべてまとめてそう呼ぶのであって、何か特定の物質を指しているわけではないことに注意してください。

塩 えん Salt
中和反応によってできる生成物(つまり、酸から水素イオンを除いたものと、アルカリから水酸化イオンをのぞいたものが化合したもの)をすべてまとめて塩と呼ばれています。「塩」は何か特定の物質をさしているわけではないことに注意が必要です。

水酸化ナトリウム すいさんかなとりうむ Sodium hydroxide; lye; Caustic soda
化学式はNaOHです。

塩化ナトリウム えんかなとりうむ Sodium chloride; Common salt
塩化ナトリウムは食塩とも呼ばれます。つまり料理などに使われる普通の塩のことです。
化学式はNaClです。


ろ過 ろか Filtration
混合物から純粋な物質を取り出す方法の一つです。液体と固体がまざっているものを、液体と固体に分離させる方法のことです。固体が通れないほどの大きさの穴があいた紙などを利用すれば、液体はその紙を通れるが固体は通れない、という状態になるので、液体と固体の分離ができます。

ろ液 ろえき Filtrate
ろ過をした後の液体のことをまとめてろ液と呼んでいます。

再結晶 さいけっしょう Re-crystallization
混合物から純粋な物質を取り出す方法の一つです。溶解度の違いなどを利用します。ある物質を溶媒に溶かした後にその溶液全体を冷やす、というのが代表的な再結晶のやり方です。

炎色反応テスト えんしょくはんのうてすと Flame test
金属元素は炎の中にいれると、それぞれの元素特有の色(スペクトラム)になります。これを炎色反応といいます。これを利用して、正体のわからない物質を調べるのが炎色反応テストです。

炎色反応が利用されている身近な例に「花火」があります。花火の火薬の中には色々な金属が混ぜられていて、色々な色を出せるのです


リトマス紙 りとますし Litmus Paper
物質の酸性・アルカリ性・中性を判別する実験用具です。リトマスと呼ばれる染料をろ紙に染み込ませたものをリトマス紙といいます。物質が酸性・アルカリ性・中性であるかを調べるために青色と赤色のリトマス紙を使います。青色のリトマス紙が赤色に変色するとその物質は酸性、赤色のリトマス紙が青色に変色するとその物質はアルカリ性、どちらの色のリトマス紙も変色しなかったらその物質は中性、ということが判別できます。

BTB液 びーてぃーびーえき 
物質の酸性・アルカリ性・中性を判別するときなどに使われる水溶液のことです。リトマス紙では違いがわからないような微妙な違いを検出したいときに使われます。BTBとはブロモチモール・ブルー(Bromothymol blue; BTB)と呼ばれる物質のことです(ちなみに、英語ではBromothymolは「ブロモサイモル」という発音になります)。この水溶液の色の変化により酸性・アルカリ性・中性を判別します。酸性では黄色、中性では緑色、アルカリ性では青色になります。

フェノールフタレイン液 ふぇのーるふたれいんえき
物質のアルカリ性を判別するときに用いられます。フェノールフタレイン(Phenolphthalein) という物質をエタノールに溶かしたものです。リトマス紙ではわからない微妙な違いを判別するときに使われます。強酸の場合には元の色から変化せず(オレンジ色)、酸性や中性の場合は無色になり、アルカリ性のときにはピンクや紫っぽい色になります。

塩化コバルト紙 えんかこばるとし 
物質に水分が含まれているかどうかを調べる実験用具。塩化コバルト(Cobalt (Ⅱ) chloride)という物質を水に溶かし、それをろ紙に染み込ませたもの。塩化コバルトには乾燥していると青色であり、水分を含むと赤色に変わる性質があります。
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