高校化学の教材;分子と結晶模型の「ベンゼン屋」

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2019.01.22
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テーマ: 化学(351)
カテゴリ: 実験開発
「コロイド溶液」の授業に入りました。
生徒実験を行います。学習内容の確認実験をして、生徒への内容定着をはかります。
以下、昨年の予備実験から生徒レポートまでの内容です。
生徒実験:コロイド溶液の性質(予備実験) →18/1/25ブログ
生徒実験:コロイド溶液の性質(実施) →18/1/29ブログ
生徒実験:コロイド溶液の性質(レポート) →18/1/30ブログ

①50mLの沸騰純水に塩化鉄(Ⅲ)2mLを加えて、水酸化鉄(Ⅲ)コロイド溶液を作る操作を演示にしました。
教卓に集めて、500mLのコロイド溶液を作り、冷ましたものを生徒に配布します。

沸騰純水500mLにゆっくり20%塩化鉄(Ⅲ)溶液を滴下しました。
とても濃いコロイド溶液になりますが、この後の実験で透析した純水に、BTB溶液、硝酸銀溶液、ヘキサシアニド鉄(Ⅱ)酸カリウムを加える実験で結果が昨年よりはっきり出ました。

5分間静置して透析します。左から透析した純水に
BTB溶液→H+の検出、硝酸銀溶液→Cl -の検出、
ヘキサシアニド鉄(Ⅱ)酸カリウム溶液→Fe3+の検出
と明確に確認できます。

②水酸化鉄(Ⅲ)コロイド溶液(疎水コロイド)に0.5mol/LNa2SO4溶液を1滴加えるとすぐ沈殿してしまいますが、3mol/Lの塩化ナトリウム水溶液では2mLも加えないと沈殿しません。2価の硫酸イオンは1価の塩化物イオンよりはるかに効果的に凝析を起こすことを示す実験を加えました。

中央が水酸化鉄(Ⅲ)コロイド溶液。
右は0.5mol/LNa2SO4水溶液を1滴落としたコロイド溶液。
左は3mol/LNaCl水溶液を濁りが出るまで加えたコロイド溶液、
NaCl水溶液は2mLでやっと沈殿が出ました。

<シュルツ・ハーディーの法則>
水酸化鉄(Ⅲ)コロイドは疎水コロイドで正の電荷を持っています。
凝析させるには陰イオンが必要です。
その凝析力は陰イオンの電荷の価数が大きいほど強くなります。
その凝析力はイオンの価数の6乗に反比例するそうです(経験則だそうです)。
1価の陰イオンを基準にすると、2価では2^6=64倍、3価では3^6=729倍の凝析力があることになります。

だから、昨年行った予備実験では0.5mol/LのNaCl溶液をいくら入れても濁らなかったのです。
今年は試しに3mol/Lにしたら濁りが出ましたので、生徒実験に加えることにしました。





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最終更新日  2019.01.22 21:33:50
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