ナトリウム化合物

今日は５・６時間目で連続授業である。

ナトリウム化合物として最初に水酸化ナトリウムの話からスタート
この物質は改めていうことはないが強塩基の代表的な物質だ。医薬品やパルプ、繊維など色々なものを作る原料になる。塩化ナトリウム水溶液を電気分解することで得られる。二酸化炭素を吸収する性質やたんぱく質を分解する働きなどがある。他にこの物質は空気中に置くと空気中の水分を吸収する働きがああり、溶けてしまう。このような性質を潮解性という。
ナトリウム化合物で重要なものは炭酸塩である。とくに炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムは重要だ。両方とも強塩基と弱酸の炭酸からできているので水溶液は塩基性を示す。

ここに炭酸水素ナトリウムを持って来た。これを水に溶かす。すると少し溶けきらない。
炭酸水素ナトリウムは水によく溶けるとはいかないようだ。これにフェノールフタレインを加えると薄いピンク色になった。アルカリ性といっても弱いみたいだ。

さて炭酸ナトリウムが工業的に作られるようになったのはいつごろか。それはこの製法を考案されたのがいつか考えてみよう。日本では明示維新が近い１８６６年ソルベーという人によって考案された。このためソルベー法という。反応は複雑だが、簡単にいうとまず飽和塩化ナトリウムにアンモニアを溶かしてさらに二酸化炭素を吹き込み炭酸水素ナトリウムを作る。これと炭酸カルシウムを反応させてアンモニアを回収させる。そして副産物として塩化カルシウムをえる。アンモニアと二酸化炭素を使うのでアンモニアソーダ法という。

さてここで炭酸ナトリウムの話が出たが炭酸ナトリウムは結晶のなかに水和水を１０個持っている無色透明の結晶があるのだが空気中に置いて置くとこの水和水が無くなってしまう。この現象を風解といい、先ほどの潮解都は逆の現象。

さて、後は炭酸水素ナトリウムの反応を見てみよう。有名な反応が熱分解。これで水と二酸化炭素に分解される。この反応をちょっとやってみよう。

試験官に炭酸水素ナトリウムを入れ誘導管をつけたゴム栓をする。誘導管は石灰水のなかに入れる。これを加熱すると水が発生するので試験官の口を下の方に傾ける。しばらくすると水滴が試験官の上部にたまり石灰水が白濁する。二酸化炭素の発生と水の確認ができた。
この性質を使ってベイキングパウダーの原料になる。この時できた炭酸カルシウムは炭酸水素ナトリウムと比べるとアルカリ性はどちらが強いか。試験官が冷えたら水を加えフェノールフタレインを入れよう。色は真っ赤になった、また水に溶けやすいのも違いだ。強いアルカリ性を示すので苦い。

この後、確認プリントを配って終わりました。２時間かけても余り進まないです。

授業が終わって
ソルベー法をどのように説明するかがポイントでした。二酸化炭素とアンモニアは回収されるというのをどう表現するかで難しかった。確認プリントをやる時間も余りなく時間配分がまずかった。