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炭酸アンモニウムの白色結晶を加熱すると、熱分解によりアンモニアと二酸化炭素が発生してきます。発生してきたアンモニアと二酸化炭素を別々にトラップして、BTBの色変化によって確認するというものです。

「動 画」学生による編集

「動 画」2個のフラスコにBTBが仕込んである

この熱分解の化学反応式としては…

(NH4)2CO3  → 2NH+ H2O + CO2

アンモニアは水に溶けやすいので1番フラスコの水にトラップされ、二酸化炭素はあまり水に溶けないので、2番目のフラスコに達するというものです。1番目のフラスコ水は、BTB(中性で緑色)が青色に変化してアルカリ性を示すことから、発生してきたアンモニアがトラップされたことがわかります。また、二酸化炭素は、1番目のフラスコ水にも少し溶けますが、その大部分はここスルーし2番目のフラスコに達します。2番目のフラスコのトラップにもBTBを仕込んであるので、こちらは緑色から黄色に変化するわけです。

試験管の端にたまった水は、塩化コバルト紙によって水であると確認することができます。また、白色結晶の炭酸アンモニウムが、熱分解によって完全に消失してしまい、BTBの色変化とともに、視覚的にわかりやすい化学変化であるといえます。

なお、実際にはなかなか先述の説明の通りにならないことがあります。それは、加熱を始めると試験管内に溜まっていたアンモニアが先に出て2番目のトラップまでも青くしてしまうのです。さらに、すぐに発生した二酸化炭素が後追いで1番目のトラップのアンモニアを中和してしまうので、いったん両方とも黄色くなるという現象も観察されることがあるのです。動画では、熱分解によって生成したアンモニアと二酸化炭素の影響が全体を支配して安定するのに、1分くらいかかっています。

このように、当たり前に設計した定番の実験でも、実際に操作してみるといろいろな側面から考察が可能になることがあるということを示す魅力的なテーマとなっています。


◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対(!)にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものが多いので参考にして下さい。




コメント一覧

返信2020年6月16日 2:02 PM

基礎化学・(Ⅰ):6/16(火)遠隔授業;授業NOTE_p17-18の内容 | らくらく理科教室24/

[…] この反応を詳しく解説したものを次にリンクした。 → 解 説 […]

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