２００４年９月９日（木）　04ko2-20　Ⅰ実験２７　硫酸

　今日は硫酸の実験です。硫酸は，実験でよく使う試薬ですが，濃硫酸を扱うことはそれほど多くありませんでした。しかし，有機化合物の実験では，濃硫酸を使うことがたびたびあります。濃硫酸の特徴は，脱水作用と発熱です。木や紙や布などの有機物を脱水作用により炭化します。また，水でうすめるときは，激しく発熱します。
　今日の実験で，濃硫酸の性質を調べ，濃硫酸を安全に使えるようになってください。

実験２７　硫酸
１．乾いた試験管に濃硫酸を４ｍｌ とり，色，におい，粘性などを調べる。
２．濃硫酸をガラス棒につけ，マッチ棒の軸木や紙につける。
３．残りの濃硫酸を，蒸発皿に入れた角砂糖にかける。
４．濃硫酸を乾いた試験管に２ｍｌ とり，銅片を加えて穏やかに加熱する。また，発生する気体に湿らせたｐＨ試験紙を近づける。
　　　　　　　　　　
５．試験管に水を６ｍｌ とり，その中に２ｍｌ の濃硫酸を少しずつ加えながら，液温を測定する。
　　　　　　　　　　
６．５の水溶液を４等分し，銅，亜鉛，塩化バリウム水溶液を１滴加えて変化をみる。
７．残りの水溶液にｐＨ試験紙をつけて液性を調べる。
８．水溶液をガラス棒の先につけ，白い紙に文字を書き，その紙をガスバーナーの炎にかざす。
　　　　　　　　　　
　実験結果を確認しましょう。

１．濃硫酸は無色，無臭，粘性があり，密度が大きい。
２．マッチの軸木に濃硫酸をつけると黒くなります。これは脱水作用によるものです。また，紙に濃硫酸をつけると黒くなり，穴があきます。
３．角砂糖に濃硫酸をかけると，角砂糖はしだいに黄色から黒色になり，気体の発生をともなって膨れます。
４．濃硫酸に銅片を入れて加熱すると二酸化硫黄が発生します。二酸化硫黄は無色，刺激臭で，ｐＨ試験紙は酸性を示します。
５．水に濃硫酸を加えると温度が上昇します。
６．希硫酸と反応する金属は，亜鉛です。また，塩化バリウム水溶液を加えると，白色沈殿が生じます。これは硫酸バリウムですね。もちろん，希硫酸は酸性を示します。
７．書いた文字が黒く浮き出ます。あぶり出しですね。
　それでは，考察です。

１．操作２，３での濃硫酸の作用は
　　脱水作用
２．操作４の変化は
　　Ｃｕ＋２Ｈ２ＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２
　　二酸化硫黄が発生する。
３．硫酸をうすめるときの方法は
　　硫酸の希釈熱が大きいため，水に硫酸を少しずつ加え，よくかき混ぜる。
４．操作６での亜鉛の反応は
　　Ｚｎ＋Ｈ２ＳＯ４→ＺｎＳＯ４＋Ｈ２
５．操作６の塩化バリウムとの反応は
　　ＢａＣｌ２＋Ｈ２ＳＯ４→ＢａＳＯ４＋２ＨＣｌ
６．濃硫酸の性質
　　無色，無臭，粘性が大きく，密度が大きい（１．８ｇ/cm３）。吸湿性が大きく乾燥剤として利用できる。脱水作用があり，有機物から水素原子と酸素原子を水分子の割合で奪う。水への希釈熱は大きい。熱濃硫酸は酸化作用があり，銅や銀を溶かして二酸化硫黄を発生する。
７．希硫酸の性質
　　無色，無臭で，酸性を示し，イオン化傾向の大きい金属を溶かして水素を発生する。硫酸イオンの検出には，硫酸バリウムの白色沈殿の生成が利用される。
　どうでしたか。濃硫酸の脱水作用のすごさには驚いたでしょう。これから濃硫酸を使う実験では，さらに慎重に取り扱うようにしてください。
　それでは，今日の実験のポイントです。
１．濃硫酸は無色，無臭で，粘性があります。
２．濃硫酸には脱水作用があります。
３．熱濃硫酸には酸化作用があります。
４．水に濃硫酸を加えると，発熱します。
５．希硫酸に塩化バリウムを加えると，硫酸バリウムの白色沈殿ができます。