3-8-03 p300 ナトリウムと水との反応

3-8-03　p300 ナトリウムと水との反応

動画をいくつか紹介します。

１）まずは、４０ガロンの水に単体の金属ナトリウムを入れたときの様子。
２）次は、当ブログでよく紹介しているカナダの大学の講義から。楽しい講義で学生を笑わせながら、ナトリウムの性質について実験演示しています。





フェノールフタレインを入れてあるので、ナトリウムと水の反応が進行してできる、水酸化ナトリウムによって溶液がピンクになっていますね。

福島原発関連でひと言。「（福井県敦賀市のもんじゅで使われている）高速増殖炉は、空気や水に触れると爆発的に燃える液体ナトリウムを冷却材に用いるため制御が難しい。１９９５年にはナトリウム漏れ事故で火災が起きた。」（琉球新報2011.11.22)　ビデオでご覧のこの反応性の高い物質が冷却剤で、巨大な熱を取り去るために、大量に使われているということです。

改訂履歴
10.6．０１付け記事に一つ目の動画を追加して11.12.04に公開。

3-8-14 p326 銅の電解精錬の原理

3-8-10 p314 燃料電池の仕組み

3-8-13 p323 塩化ナトリウムの電気分解

改訂しました。三つ動画がありますので、ご覧下さい。


陽極で発生する気体には、リトマス紙をあてて色の変化を見ていますね。
陰極で発生する気体には、点火して音を確認していますね。


こちらの動画では、陰極でおこる反応が鮮やかに示されています。陰極で発生する水酸化物イオン（OH-)によって、アルカリ性が高まった部分が指示薬により鮮やかに色が付いています。


こちらは、なお鮮やか。

2011年6月13日付け記事に、二つ目、三つ目の動画を加えて、更新。

3-8-11 p329 電気分解の基本

KOH（水酸化カリウム）水溶液を利用して、水の電気分解を行っています。

3-8-3 p302 金や白金を溶かす王水

4-7-2 p395 潮解性：水酸化ナトリウムの強い潮解性を利用して、他の潮解性を持つ物質を乾燥させる

この実験では、潮解性を持つ物質、硝酸ジスプロシウム（黄色）を、より強い潮解性のある、水酸化ナトリウム（白色）によって乾燥させています。簡易的なデシケーターを作っています。簡単に言えば、NaOHが水を奪う、ということになります。

4-10-3 p413 常温で液体の金属、水銀

水銀の蒸気は極めて有毒なので、まねをしないようにお願いします。当ブログの関連記事もご覧下さい。

4-10-3 p413 水銀が神経細胞を侵す様子、カタツムリの神経細胞が萎縮していく様子
4-10-3 p413 水銀の蒸気は肉眼で見えないが、紫外線を当ててみると

5-7-3 p493 石油の分留の実験室的方法

4-7-1 p391 セシウム、ルビジウムと水との激しい反応、アルカリ金属

2-1-1 p88 気体分子の拡散

2-1-1 p88 気体分子の拡散
アンモニアと塩化水素が拡散し、出会ったところで塩化アンモニウムが発生している様子です。

4-2-2 p340 フッ素の高い反応性、第３周期の元素単体との反応

4-2-2 p340 フッ素の高い反応性、第３周期の元素単体との反応

ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、硫黄との反応が示されています。

2-9-1 p133 気体の溶解度と温度との関係で考える海洋表面温度と溶存酸素濃度

地球上で最も豊かな海は、赤道付近で燦々と陽光が降り注ぎ、かつ、海流によって気温の低い海水が流れ込む水域。ガラパゴスなどがその好例と言っています。高校化学の、「溶解度と温度の関係」を使って、この図を説明することができるでしょう。

温度が高くなると、海の溶存酸素が減ってしまう。そういえば、原子力発電所は、大量の温水を排出しているのでした。

4-7-1 p393 電流を流したピクルスが発する色とは（ヒント：塩化ナトリウムがあるので…）、ナトリウムの炎色反応も

まず、ナトリウムの炎色反応を見て頂きましょう。この方法なら家庭でも実験できそうです。食塩水を炎にスプレーする方法です。53秒から1分16秒くらいまで見たら、止めて下さい。

照明や撮影の諸条件の影響で、ちょっと赤っぽく見えますが、この色を覚えておいて下さい。受験では、ナトリウム：黄色、と覚えるのでしたが。

さて、次に、ピクルスに電流を流し、含まれるナトリウムが、特有の色を発する実験を見てみましょう。

いかがでしたか、ナトリウムの炎色反応と同じ色が見えましたね。ピクルスの塩味の元である、塩化ナトリウムがこの原因になっています。興味のある方は、高校化学の範囲を超えますが、輝線スペクトルについて調べてみて下さい。

5-8-4 p504 ザイチェフ則

5-8-4 p504 ザイチェフ則
受験化学を超えていますが、超共役などについても触れられています。

4-3-1 p345 塩素酸カリウムの結晶

4-3-1 p345 塩素酸カリウムの結晶

1-5-4 p84 化学反応の量的関係、化学反応式から生成物の質量の理論値を求める

1-5-4 p84 化学反応の量的関係、化学反応式から生成物の質量の理論値を求める

2-11-5 p147 過冷却状態にある水がちょっとした刺激で凝固し、氷になる様子

次も面白い。

3-2-2 p183 ヘスの法則の利用、エチレンに水素が付加してエタンを作るときの反応熱をヘスの法則を利用して求める

3-2-2 p183 ヘスの法則の利用、エチレンに水素が付加してエタンを作るときの反応熱をヘスの法則を利用して求める

2-13-5 p163 チンダル現象を利用した、懸濁液（サスペンション）、コロイド溶液、真の溶液の見分け方

2分30秒から3分30秒までご覧下さい。

懸濁液については、高校化学では触れない場合が多いようですが、難しいものではありません。wikipedhiaで確認しておいてください。

2-7-3 p123 無極性分子が無極性溶媒に溶けること（講義）

4分19秒から5分29秒までご覧下さい。

2-7-2 p122 塩化ナトリウムの結晶が溶け、塩化物イオンが溶出する瞬間

2-8-2 p129 溶解度の温度変化

2-8-2 p129 溶解度の温度変化
2分28秒から3分50秒までご覧下さい。

1-2-1 p16 ドルトンの原子説

2-3-3 p98 外圧が蒸気圧を超えると、沸騰が止まる

2-3-3 p98 外圧が蒸気圧を超えると、沸騰が止まる

4:24-4:58までご覧下さい。バルブを操作することによって、100mmHgの空気を取り込んでいます。これによりフラスコ内の圧力が高まるため、外圧と蒸気圧のバランスがずれ、沸騰が止まっていることが確認できます。

動画全体を巻き戻して見ると、酢酸エチルの蒸気圧曲線を求める実験になっています。

1-2-4 p21 β壊変、α壊変について（講義）

3-3-3 p194 １次反応、２次反応における半減期について

3-3-3 p194 １次反応、２次反応における半減期について

5-8-4 p501 ナトリウムとアルコールからナトリウムアルコキシドの生成

水素の泡が、ナトリウム表面に発生していますが、これは動画では見えにくい。アルコールの流れに乗って、泡が流れているのを確認できると思います。

アルコキシドは一般名で、この動画はエトキシドです。

ナトリウムが水と反応した場合は、もっとずっと激しい反応です。これについては、当ブログ記事、「ナトリウムと水との反応」をご覧下さい。

1-2-7 p25 ラザフォードの原子模型を改良して提示したボーア

1-2-7 p25 ボーアの原子模型

4-9-2 p406 テルミット反応で発生する高温と液体窒素の低温を戦わせてみる

4-2-6 p343 フッ化水素酸がガラスを侵す、このこととパラフィンを利用して、ガラスに文字を書く実験

この実験は高校の副教材の科学図録で見かけることがあります。

6-0 p599 フィッシャー（Emil Fischer)

4-17-2 p446 沸騰水型原子炉と加圧水型原子炉

沸騰水型原子炉の仕組み


加圧水型原子炉の仕組み

4-11-2 p416 鉛ガラス 放射線を遮蔽しながら、視界を確保するのに使われる、チェルノブイリで使われた鉛ガラスも動画掲載

4-11-2 p416 鉛ガラス 放射線を遮蔽しながら、視界を確保するのに使われる
4分40秒から5分33秒までご覧下さい。

このガラスを医療機関向けに製造販売している、日本電気硝子社のWEBサイトをチェックしましょう。

さて、追記です。福島第一原発の事故もあり、この鉛ガラスにも注目が集まっています。実際にこのガラスがチェルノブイリで使われている様子を映した動画が見つかりましたので、掲載します。この重いガラスが、トラックに使われたんですね。0秒から30秒程度までが該当します。（英語の動画ではないことを、お許しください。）


追記：福島でもこの鉛ガラスを使った重機を見ることになるようです。

【引用:産経新聞】
三菱重工、放射線防ぐフォークリフトを公開　福島原発で利用
2011.5.19 17:56

　三菱重工業は１９日、放射線を遮断する操縦室を備えたフォークリフトを報道陣に公開した。福島第１原発のがれき撤去のために開発した。放射線を遮る機能は戦車などでは一般的だが、フォークリフトでは世界で初めてという。

　フォークリフトが公開されたのは同社の相模原製作所（神奈川県相模原市）。原発事故後に東電が依頼したのを受け、約１カ月という短期間で開発。すでに１台を納入している。

　放射性物質を含んだがれきの撤去にはこれまで無線操縦の重機が使われていたが、この車両は作業員が現場の状況を直接確認しながら、効率的な作業ができるという。

　厚さ１０センチの鋼板でキャビンを覆い、窓ガラスも厚さ２３センチの鉛ガラスを使用。作業中に浴びる放射線量を５０分の１以下に低減するという。この日公開された車両は上部に回転灯を設置するなど安全面を改良した。同社は「小型化も可能で、ほかの建設車両にも応用ができる」（大崎安史特殊車両事業部長は）としている。
【引用終わり】



更新履歴：
11/01/04付け記事に、11/04/21、2番目の動画を追加。

ラベルを新設しました：■特設■福島第一原子力発電所事故関連■高校化学で考える■

大きな問題となっている、福島第一原子力発電所の問題ですが、youtube化学図録ブログでは、このたび、「■特設■福島第一原子力発電所事故関連■高校化学で考える■」のラベルを新設し、関連記事をまとめました。

このブログは、大学受験化学に関連する英語動画を紹介していますが、今回の事故のニュースで耳にする、「半減期、β線、高分子ポリマー、放射線遮蔽用の鉛ガラス」など、事故に関連する動画を事故前よりいくつか紹介していました。

今回、これらの動画にひとつのタグを与えることにより、時事的な関心の非常に高い、福島原発関連の投稿を探しやすくなりました。一般の皆様、受験生の皆さんとも、ご活用いただけたら、幸いです。

千葉県に避難した福島県出身の小学生が、公園で遊んでいたところ、地元の小学生に、「放射能がうつる」と言われ、ショックを受けたというニュースがありました。正しい知識を身につけ、子供たちに伝えることによって、このような誤解は起こらず、悲しい出来事も減るはずです。このブログが、その一助になれば、大変うれしく思います。

では、ご覧ください。

＞＞＞　「■特設■福島第一原子力発電所事故関連■高校化学で考える■」　＜＜＜

3-6-1 p249 酸と塩基による中和；塩酸と水酸化ナトリウムから塩化ナトリウムができる様子を分子模型で示す

3-6-1 p249 酸と塩基による中和；塩酸と水酸化ナトリウムから塩化ナトリウムができる様子を分子模型で示す

オキソニウムイオンも登場しています。

4-8-5 p404 天然に産出された硫酸バリウム

4-8-5 p404 天然に産出された硫酸バリウム

4-8-1 p399 マグネシウムの高い反応性、燃焼させた際のまぶしい光

4-8-1 p399 マグネシウムの高い反応性、燃焼させた際のまぶしい光

2-11-7 p153 塩化カルシウム（塩カル）が融雪剤として利用されることを、凝固点のグラフから考えてみる；MIT、Donald Sadoway教授の講義から

2-11-7 p153 塩化カルシウム（塩カル）が融雪剤として利用されることを、凝固点のグラフから考えてみる；MIT、Donald Sadoway教授の講義から

13分33秒から14分7秒まで

教授の痛いジョークで数名笑ってます。笑いを共有できる方、コメント欄からお知らせ下さい。

4-15-2 p434 緑青ーその内部を保護する性質から、東京・御茶の水のニコライ堂の屋根に利用されている

4-15-2 p434 緑青ーその内部を保護する性質から、東京・御茶の水のニコライ堂の屋根に利用されている

4-10-3 p413 水銀が神経細胞を侵す様子、カタツムリの神経細胞が萎縮していく様子

4-10-3 p413 水銀が神経細胞を侵す様子、カタツムリの神経細胞が萎縮していく様子

10の－７乗モル／リットルの濃度の水銀を少量滴下、３０分間にわたって、神経細胞の萎縮が観察された。
カナダ・カルガリー大学制作の動画です。

２分１０秒から３０秒までご覧下さい。

3-6-9 p259 滴定に用いるピペットの正しい使い方

3-6-9 p259 滴定に用いるピペットの正しい使い方

3-6-9 p259 滴定に用いるビュレットの正しい扱い方

3-6-9 p259 滴定に用いるビュレットの正しい扱い方

5-4-8 p479 メタンハイドレート；アラスカ州沖の北極海海底から採取されたもの

5-4-8 p479 メタンハイドレート；アラスカ州沖の北極海海底から採取されたもの

4-17-2 p447 地熱発電；地熱発電所の余熱で大きなプールが運営されているアイスランドの例

4-17-2 p407 地熱発電；地熱発電所の余熱で大きなプールが運営されているアイスランドの例

興味のある方は、"Blue Lagoon Iceland" で検索してみて下さい。

地熱発電、日本でも本格的に検討されるといいですね。

5-7-1 p493 太古の生物の死骸からできる化石燃料、地層中に埋もれている様子

5-7-1 p493 太古の生物の死骸からできる化石燃料、地層中に埋もれている様子

5-8-2 p499 2-プロパノールの分子構造

5-8-2 p499 2-プロパノールの分子構造

4-15-2 p435 銅イオン＋アンモニア水→青白色の水酸化銅（Ⅱ）沈殿→過剰で濃青色のテトラアンミン銅（Ⅱ）イオンが生成して溶解

4-15-2　p435 銅イオン＋アンモニア水→青白色の水酸化銅（Ⅱ）沈殿→過剰で濃青色のテトラアンミン銅（Ⅱ）イオンが生成して溶解

テトラアンミン銅（Ⅱ）イオンの生成により、再度溶解。深青色溶液に変化。

これを扱った動画はたくさんあります。まず、青白色のゲル状沈殿がよく見える動画。


つづいて、文字で解説がある動画。


さらに、音が印象的な動画。


改訂履歴：10/03/17付け記事に、2番目の動画を追加し、11/02/05に公開

6-9-2 p692 高密度ポリプロピレンの高い軟化点130度C；ロープ、容器、繊維などの用途

6-9-2 p692 高密度ポリプロピレンの高い軟化点130度C；ロープ、容器、繊維などの用途

比較対象として、PETが使われています。PETは100度では変形してしまっているのがわかるでしょう。

6-9-2 p692 ポリプロピレンの立体異性体；アイソタクチックポリマー、シンジオタクチックポリマー、アタクチックポリマー

6-9-2 p692 ポリプロピレンの立体異性体；アイソタクチックポリマー、シンジオタクチックポリマー、アタクチックポリマー

側鎖メチル基の立体配置に注目して下さい。

4-6-2 p387 水上置換法で捕集した気体から水蒸気の影響を除き、純粋な体積を求める方法

4-6-2 p387 水上置換法で捕集した気体から水蒸気の影響を除き、純粋な体積を求める方法

ドルトンの分圧の法則を用いています。圧力の単位として、torr(mmHgとほぼ同じ)が使われていることに注意。

2-5-1 p109 混合気体の全圧と各気体の分圧とモル分率の関係式

2-5-1 p109 混合気体の全圧と各気体の分圧とモル分率の関係式

2分35秒から4分6秒までが解説で、その後に練習問題が出ています

2-5-1 p108 ドルトンの分圧の法則、いくつかの例

2-5-1 p108 ドルトンの分圧の法則、いくつかの例

2-6-1 p116 理想気体のふるまい；温度一定で体積を小さくしたとき、体積一定で熱を加えたとき、温度と圧力が一定で外部から気体の流入を許して体積を増やしたとき

2-6-1 p116 理想気体のふるまい；温度一定で体積を小さくしたとき、体積一定で熱を加えたとき、温度と圧力が一定で外部から気体の流入を許して体積を増やしたとき

6-9-3 p696 フェノール樹脂；フェノールとホルムアルデヒドが縮合重合（ドイツ語）

6-9-3 p696 フェノール樹脂；フェノールとホルムアルデヒドが縮合重合（ドイツ語）

4-15-3 p435 無水硫酸銅（Ⅱ）の白色結晶に水を加えると、水分を吸収し青色に；水素H2の燃焼生成物、水H2Oの検出方法のひとつ

4-15-3 p435 無水硫酸銅（Ⅱ）の白色結晶に水を加えると、水分を吸収し青色に；水素H2の燃焼生成物、水H2Oの検出方法のひとつ

この反応を、気体水素の生成の間接的な検出法として紹介してある教科書があります。

5-4-4 p473 アルカンの命名時の主鎖の決め方（折れ曲がって書かれていても…）

5-4-4 p473 アルカンの命名時の主鎖の決め方（折れ曲がって書かれていても…）

4分30秒から4分53秒まで。

This is an arm.
What's this ?
It's still an arm.
そして、目の使い方。

日本の教師にはない、非常に印象的な指導法ですね。

5-4-8 p478 分子模型で示すシクロヘキサンの立体配座、配座異性体、いす型と舟形

5-4-8 p478 分子模型で示すシクロヘキサンの立体配座、配座異性体、いす型と舟形

11秒に舟形、21秒からいす型

5-5-4 p483 二重結合への臭素の付加、シクロヘキセンの場合

5-5-4 p483 二重結合への臭素の付加、シクロヘキセンの場合


左から順に、臭素水、シクロヘキサン、シクロヘキセンです。臭素の色が消えるのは、もちろん、二重結合を持つ、シクロヘキセンですね。

3-3-3 p193 反応速度式における反応次数の決め方の一例

3-3-3 p193 反応速度式における反応次数の決め方の一例

4-3-4 p352 硫化スズSnSの褐色沈殿、硫化水素（H2S)と重金属イオンの反応生成物のひとつ

4-3-4 p352 硫化スズSnSの褐色沈殿、硫化水素（H2S)と重金属イオンの反応生成物のひとつ

3-8-3 p300 自然金;金は単体で自然界で産出するものもある

3-8-3 p300 自然金;金は単体で自然界で産出するものもある

酸化物や硫化物ではなく、Auとして。ただし、自然金には銀を含む場合も多い。

4-11-2 p416 塩化鉛（Ⅱ）は必ず沈殿するとは限らないからね

4-11-2　p416 塩化鉛（Ⅱ）は必ず沈殿するとは限らないからね

最初に混合した２つの液体は、塩化物イオンを0.05mol/l含む溶液、鉛（Ⅱ）イオンを0.05mol/l含む溶液です。
２番目に混合した２つの液体は、塩化物イオンを0.1mol/l含む溶液、鉛（Ⅱ）イオンを0.1mol/l含む溶液です。

[PB2+]×[Cl-]の２乗の値は、それぞれ、2.25 ×10の-4乗、1.0×10の-3乗となります。
溶解度積の値が2.4×10の-4乗ですから、値を比較しておわかりのように、1番目の溶液では沈殿が生成しません。

3番目の混合は、1番目の液体に、塩化物イオンが含まれている溶液を加えています。共通イオン効果により、沈殿が生じています。濃度の低い金属イオンを含む沈殿でも、この共通イオン効果を利用すると、完全に近くその金属を沈殿させることができます。

5-9-7 p513 ヨードホルム反応（アセトン、ヨウ素、水酸化ナトリウム水溶液を加熱→CHI3の黄色結晶の生成）

5-9-7 p513 ヨードホルム反応（アセトン、ヨウ素、水酸化ナトリウム水溶液を加熱→CHI3の黄色結晶の生成）

3-3-3 p193 １次反応、２次反応を表す反応速度式

3-3-3 p193 １次反応、２次反応を表す反応速度式

3-0 p173 ボルタ；イオン化列の決定、メタンの発見

3-0 p173 ボルタ；イオン化列の決定、メタンの発見

5-17-4 p587 アミドにはC=Oの結合が含まれることの覚え方

5-17-4 p587 アミドにはC=Oの結合が含まれることの覚え方

アルファベットの小文字”ｄ”の縦棒を２本にすると、ほら見えたでしょ。さすがは英語圏の教師。

6-12-1 p711 高吸水性高分子ポリアクリル酸ナトリウム、機能性高分子の1つで、紙おむつ・生理用品などに使われる

6-12-1 p711 高吸水性高分子ポリアクリル酸ナトリウム、機能性高分子の1つで、紙おむつ・生理用品などに使われる

福島第一原発の事故で、放射能汚染水を吸収させるため、高分子ポリマーを投入したが失敗に終わった、というニュースがありました。紹介した物質そのものであるかどうかは分かりませんが、動画でご覧のような機能が解決に役立つと思われたのでしょう。

読売新聞4月3日：
"東京電力福島第一原子力発電所２号機の取水口付近にある立て坑（ピット）の亀裂から、高濃度の放射性物質を含む汚染水が海に流出していた問題で、経済産業省原子力安全・保安院は３日午前の記者会見で、流出を食い止めるために、同日にも立て坑の上流側にある管に流し込む化学物質の高分子ポリマーは、紙おむつに使われているものであることを明らかにした。"

3-8-3 p300 自然銅;銅は単体で自然界で産出するものもある

3-8-3 p300 自然銅;銅は単体で自然界で産出するものもある

5-14-3 p551 ニトロベンゼンの精製の最終過程でCaCl2(塩化カルシウム)を加え、水を除去する様子

新年、あけましておめでとうございます。今年も「YouTube化学図録」をよろしくお願いします。


5-14-3 p551 ニトロベンゼンの精製の最終過程でCaCl2(塩化カルシウム)を加え、水を除去する様子

乾燥剤として、塩化カルシウムが使われており、水分によって白濁している液が、透明に変わっているのがご覧頂けるでしょう。