「電解質と非電解質って何?」
「イオンが全く分からないから、最初から詳しく解説してほしい」
という疑問や要求を持つ中学生の疑問を解決します。
こんにちは。頭文字(あたまもんじ)Dです。
中学生に勉強を教えてかれこれ25年以上の理科教育のスペシャリストです。その経験を活かして、「授業を聞いても理科がわからない人」を「なるほど、そういうことだったのか」と納得してもらうためにこの記事を書いています。
本記事の内容
①海水は本当に電気を通しやすいのか
②水溶液が電気を通すか調べてみよう
③水に溶けると電気を通す物質(電解質)と水に溶けても電気を流さない物質(非電解質)には何があるのか?
それでは、詳しい説明を書いていきます。
こんな話を聞いたことはないでしょうか?
水道水は電気を通しにくいけど、海水は電気を通しやすい
と。おそらく、ほとんどの人が一度くらいは聞いたことがあると思います。
でも、どうして海水は電気が通しやすいのでしょうか?実験をして、確かめたことがある人はほとんどいないと思います。
・・・ということで、実験してみましょう。
実験器具の作り方です。
太いコードを用意して、写真のように加工してみましょう。
それほど難しくないはずです。できましたか?
次に、電源装置とスイッチ、電流計、豆電球(電子オルゴール)を用意して写真のような回路をつくります。
電源装置がないときは、乾電池を2個直列つなぎにするとよいでしょう。
また、電流計やスイッチはなくてもかまいません。
絶対にほしいのは電子オルゴールですが、なければ豆電球などでも代用できます。
ただし、豆電球はけっこう電圧をかけないと光らないので、注意してください。
このコードの下の部分を水溶液に入れます。
電流が流れる水溶液だと、回路がつながって電流が流れます。電流が流れたことがわかる工夫(例えば、電子オルゴールをつないでおく、豆電球をつないでおくなど)をしておくと、水溶液に電気が流れるかどうかがわかります。
電流計があれば、電流計の指針を見るのも良いでしょう。
次に、水溶液を用意します。
色々な水溶液があればいいのですが、今回は、「塩酸(塩化水素の水溶液)」「水酸化ナトリウム水溶液」「塩化銅水溶液」「エタノール水溶液」を用意しました。
実験を行ってみると、次のようになります。
https://rika-net.com/outline.php?id=00002058011f&top=1
(理科ねっとわーくより)
塩酸(塩化水素の水溶液)・・・〇(電流が流れる)
水酸化ナトリウム水溶液・・・〇(電流が流れる)
塩化銅水溶液・・・〇(電流が流れる)
エタノール水溶液・・・×(電流は流れない)
ちなみに、水酸化ナトリウムに電流を流す実験を2年生時にやったことがあることを覚えていますか?
そうです!水の電気分解の実験です。
水の電気分解実験はまさに、水酸化ナトリウム水溶液に電流を流すことになります。
詳しい説明は、この記事をご覧ください。
水の電気分解の問題~難しい? ポイントは化学反応式が書けること~
なお、「食塩水」や「砂糖水」「蒸留水」を実験してみると次のようになります。
食塩水・・・〇(電流が流れる)
砂糖水・・・×(電流は流れない)
蒸留水・・・×(電流は流れない)
では、海水ではどうなるでしょうか?
知ってのとおり、海水には食塩が溶けています。
正確には、食塩以外にもいろいろな物が溶けています。
食塩水に電流が流れるということは、海水にも電流が流れることがわかります。
だから、海水は電気を通しやすいというのは、本当です。
このようにみると、水溶液には次の視点で、2種類に分けることができます。
電流が流れるか、流れないか
それでは、まとめとして言葉を覚えましょう。
電解質・・・水にとけると電流が流れる物質
非電解質・・・水にとけても電流が流れる物質
また、先ほどの実験をよ~~~く観察すると、電極付近で泡(気体)が出ていることがわかります。
電流が流れる水溶液は、何かが変化している
ことを覚えておいてください。
どのようなことが起こっているのかは、次回の記事で説明します。
塩化銅の電気分解・塩酸の電気分解~電解質の水溶液に電流が流れるとき、必ず何かの変化が起こっている~ | いやになるほど理科~高校入試に向け、”わからない”が”わかる”に変わる2021年5月24日 11:29 PM /
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