塩化アルミニウムの反応について

　小学校６年生の理科です。

　「とけた金属のゆくえ」という実験で、塩酸にアルミニウムを溶かした液を蒸発皿にとり加熱、残ったものに水、塩酸を加えて変化を見るというものがあります。
　その結果として教科書には水にも塩酸にも溶ける、とあるのですが予備実験をしてみると水には溶けませんでした。

　上記の実験は反応式でいえばAl＋３HCｌ→AlCl3＋３H2
であり、残ったものは塩化アルミニウムだと考えます。確かに溶解度の大きいものではないですが、実際薬さじの小さい方にほんのわずかの量しか使わなかったので、これが溶けないのでは教科書の結果と異なることになってしまいます。
　使ったアルミはアルミ箔なので不純物として鉄は考えられますが、これも同様の反応で塩化鉄となり、やはり水にはとけると思います。

　残留物が溶けない原因は何でしょうか?教えてください。

No.1 ベストアンサー 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/09/05 08:18

残ったものが塩化アルミニウム(6水和物)ではないからでしょう．

おそらく，水酸化アルミニウム Al(OH)3 あたりになっています．これは塩酸には溶けますが，水には溶けません．
加熱過程で Al3+ と水が反応してできるわけですが，加熱しなくても蒸発するまでには少なからぬ量ができてしまうと思うので，そもそもの教科書の記述？に首をひねりたくなりますが．．．
なお，鉄は量も少ないし，色も白くはならないので，関係ないでしょう．

この回答へのお礼

　ご回答、ありがとうございます。

　ということは、アルミニウムを塩酸に溶かしたことでまず塩化アルミニウム（溶液中ではそれぞれAl3+、Cl-として存在しているのでしょうが）が生成、加熱によりそれが水酸化アルミニウムに変化する、と考えればいいのでしょうか。

　残留物を塩酸に溶かしたものを観察してみると、いかにもコロイドっぽいもやもやした感じがあったのでもしや？とも思っていました。
　…が、それなりに理論で納得させられる高校化学ならともかく、小学生にこれを説明するのは難しいですね。しかも教科書に写真付きで載っていることを覆すにはどうしたらいいのやら。

　ちなみに説明不足でしたが、残留物は白ではなく、少々黄味かかっていました。これはやはり鉄の仕業ですよね。

お礼日時：2009/09/05 12:28

No.2 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/09/06 11:08

黄色みがあるなら，それは鉄由来でしょうね．アルミからなのか，コンタミなのかはわかりませんが．

塩酸に溶かす量を減らすことと，蒸発を加熱なしでやってみてはどうですか．
蒸発皿に取る量を多くしなければ (小学生相手ではそもそも多くできないでしょうけど)，加熱しなくてもそこそこの時間で乾涸できるでしょう．うちわとか扇風機で風を送るのは効果的ですよ．

この回答へのお礼

　またまたご回答、ありがとうございました。

　本日、再度実験をしてみました。加熱なしでの蒸発…というのは、やはりかなりの時間がかかってしまうので、ガスコンロの火を極々弱く、さらにできるだけ蒸発皿を火から遠ざけて（蒸発皿とコンロの間に金網を挟んだだけですが）取り出した残留物は、ほぼ完全に水にも溶けてくれました。

　やはり失敗の原因は加熱のしすぎなのでしょうね。これならば実験をするときに「火力は弱めに」としっかり注意しておけば、失敗した子がいても説明ができそうです。

お礼日時：2009/09/08 17:33