この間学校でコロイド溶液の実験をしました。
水酸化鉄(3)のコロイド溶液を用いて
透析や保護コロイドなどの実験を行いました。
((3)って鉄の価数のことです。変換できなかったので。)

このとき、チンダル現象の実験も同時にやったのですが
実験の考察で考えても分からないことがありました。
といっても、すでに実験のプリントは提出してしまったのですが
「日常生活の中でこれに似た現象をかけ。」という考察でした。

そもそもチンダル現象とはレーザー光線を当てると光が見えるという現象で
熱運動している水分子がコロイド粒子に衝突するために起こる現象ですよね。

私は友達と必死に考えたあげく、
胃の調子が悪いとき(?)に飲むバリウムもその一種ではないかと考えました。
(あのバリウムって「硫酸バリウム」なんですね。初めて知りました。)
だって、あれはレントゲンで白く見えるんですもんね。
確かにチンダル現象とは全く関係ないし
硫酸バリウムはコロイド溶液ではないことは分かっているのですが
あくまで「似た」現象なので、そう書いて提出しました。

提出するときに先生に尋ねたところ
「こういう考え方もできるけど、ちょっと違う」と言われました。
これってとても微妙かつ曖昧な答え方ですよね。

でも、どの参考書&問題集を見ても載ってないんですよ。
チンダル現象っていう語句の説明は載っていても
似た現象は1つも載っていませんでした。

高2の私にはちょっと難しい考察でした。
みなさんならこの考察、どう答えますか?
できれば分かりやすい答えでお願いします。(高2レベルで。。。)

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A 回答 (7件)

雲が白く見えるのはチンダル現象です。

また,煙が白いのもチンダル現象です。こういったガス状のコロイドの事を,特にエーロゾルと呼びます。あと,石鹸水が白濁しているのもチンダル現象ですね。石鹸の分子は水中でミセル(会合体)を形成しており,こういったコロイドのことは会合コロイドと呼びます。

ちなみに,硫酸バリウムなどの造影剤でレントゲン写真が白く写るのは,造影剤がX線を吸収するためです。X線の散乱によって像が得られているわけではありません。

> でも、どの参考書&問題集を見ても載ってないんですよ。
> チンダル現象っていう語句の説明は載っていても
> 似た現象は1つも載っていませんでした。

参考書や問題集は,所詮高校レベルの内容までしか記載されておりません。化学に対して非常に興味があり,化学系へ進学希望なら,化学辞典(丸善)を購入されることをお勧めします。大学に進学してからも,これ一冊あれば,実験レポートの大半を書くことができますよ。
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この回答へのお礼

エーロゾルは知りませんでしたが会合コロイドなら授業で習いました。
硫酸バリウムの仕組み、とてもよく分かりました。

今のところは化学も生物も勉強したいので
化学系へ進学希望というわけではないのですが、
生物よりも、むしろ化学に非常な興味があります。

なるほど。「化学辞典」ですかぁ。
他の方の質問に対するみなさんの答えの中にも、たまに登場しますよね。
「化学辞典にはこうあります」みたいな感じで。
相当分厚いんでしょうね、やっぱり。
多少暇になったら探してみます。

お礼日時:2001/07/08 00:40

すみません。

レイリー散乱については、うそをついたわけではありませんでが、chemistryさんの質問から、先生の要求している答えは、チンダル現象に<似た>現象ということでしたので、ミー散乱はチンダル現象そのままになってしまいますから、光の散乱のひとつとして「レイリー散乱」の非常に身近な例である空の色を挙げてみました。物理の正しい答えとしては一足飛びになり、ちょっと軽率だったかもしれません。高2ということで、おそらく理系、文系分かれる前の一般物理の授業のことだと思いますので、あまり難しいことは要求されてはいないと思いますが、是非、身近な現象から物理に対して興味を持って調べてみてください。
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この回答へのお礼

あ、一応。私たちは文理はもう分かれているのです。
ちなみに私は生物・化学をとっているので
物理に関しては全くの無知です。爆

でも化学と物理もやはり共通点があるんですね。
生物と化学では学ぶ内容がたまにカブっていたりするので。。。

お礼日時:2001/07/09 15:40

レーザー光線にかぎらず、光なら、チンダル現象ですね。



そもそも、「光跡」がみえること自体が、チンダル現象でしょう。懐中電灯の光や車のヘッドライトの光が、照射先の地面などにあたるまえに、放射状にみえるのは、空気中の水滴(霧)やほこりで散乱しているわけですから。
映画館の中も相当汚いなあ。

先生の答えもおもしろいですね。

しかし、「似た現象」というのも含みがありますね。映画館の映写機からスクリーンに届く光は、「似た現象」といえるのか・・。「そのまんま」じゃないか?

国語や英語で「同様の文を作れ」というときに、「東京で」を「大阪で」に言い換えても「同様」でなくて「同じ」じゃないか、といわれますから。
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この回答へのお礼

そういわれてみれば映画館の映写機からスクリーンに届く光も
くっきり光跡が見えますよね。
やっぱりあれは映画館が汚い証拠なんでしょうかねぇ。

お礼日時:2001/07/09 15:36

すみません,化学辞典の出版社を間違えました…。

正しくは,

大木道則ら編「化学辞典」東京化学同人(1994)

となっています。9千円くらいだったと思います。丸善は化学便覧や理化学辞典の方でしたね。

ちなみに老婆心ながら,分からないことは独力で調べるという癖を付けておいた方が,ご自分のためかと思います。人に聞くと言うことは「回答者によって選択された,断片的な情報のみを得ること」であるという認識を持たれた方が良いかと思います。

ご自分で調べれば,例えばエーロゾルにはどういう種類があるか,その他にどういうコロイドがあるか,例えばどういう物質があるかなど,またチンダル現象以外にどういった光散乱があるのかなど,私がここに書かなかった情報をたくさん得ることができます。私は,そのなかからほんの一部を選択して抜き出した,極めて断片的な情報のみをここに書き込んでいるに過ぎません。

そうそう,レイリー散乱についてですが,こちらは真の溶液で起こる光散乱のことで,正確にはチンダル現象と区別が必要です。レイリー散乱では青色が強く,赤色は弱く散乱されますが(これが夕焼けの原因です),チンダル現象はほぼ乳白色の光散乱が起こります。そしてこのチンダル現象は,物理ではミー散乱と呼びます。

せめて,回答者らからの回答を鵜呑みにするのではなく,ご自分で再確認されること位はして下さいね。回答者が勘違いしていたり,純粋にタイプミスしている可能性がないとは言い切れませんので…。化学辞典も,ご自分で買われなくても,化学準備室に行けば必ず一冊はあると思いますよ。
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この回答へのお礼

わざわざどうもありがとうございます。

ここに書き込まれたことが全てではないと思っているので
自分で探してはいるのですが
なかなか見つからなかったため聞いているのです。

鋭い指摘でちょっとドッキリしました。。。
(別に図星というわけではありませんが。)

お礼日時:2001/07/08 15:28

ほこりっぽい部屋で、カーテンのすき間から差し込む光が見えることがありますよね? あれがそうなのではないでしょうか?


え? hiramatuの部屋はほこりっぽいかもしれないけど、うちは違うって? あらら(^^;) 失礼しました~
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この回答へのお礼

いえいえ、私の部屋もかなり汚いです。汗
確かに光見えますよね。
ついでにほこりもいっぱい見えちゃったりして。笑

お礼日時:2001/07/08 11:39

チンダル現象で光が見えるのは何故か、ということをちょっと考えてみましょう。

チンダル現象ってのは、透明な溶液に対してある一方向から光をあてたときにその横側から見ると光が見えるってやつですよね。光には直進性という性質があるのに何故、横側から光が見えてしまうのでしょうか。大体のところは理解されているように、コロイド粒子(光の波長程度の大きさの粒子です)に光が散乱されるためです。この「コロイド粒子」というところがミソなのです。バリウムはでっかい固体なのでコロイドではありません。ですから、バリウムを水に溶かしても完全に濁ります。ところがコロイド粒子は大きさが小さいために透明に見えるのです。それにも関わらず、光が散乱されてしまうのです。ちょっと難しいのですが、これはレイリー散乱と呼ばれる理論があるのです。このような現象が存在する、としか言いようがありません。ちょうど光の波長と同じくらいの大きさの粒子に対して特異的に光が散乱されるのです。しかも、波長が長い方が散乱されやすいという特徴があります。波長が長い、というのは赤い光のことですよね。
ちなみに、チンダル現象に似た現象には「空が青いこと」や「夕焼け」があると思います。今までの説明+地球レベルの考察で考えることができると思いますので、チャレンジしてみてください。
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この回答へのお礼

やっぱりバリウムはコロイドとは全く関係はないんですね。苦笑
でもチンダル現象が地球レベルの現象だとは思いもよりませんでした。

「レイリー散乱」ですか・・・
よく分かりませんがなんだか難しそうですね。

ありがとうございました。

お礼日時:2001/07/08 00:34

ここのサイトに参考になることが書いてありますよ。


検索サイトで検索かけてみるといっぱいヒットします。
自分にあった記事を探してみてくださいね。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/AnimeComic-Ink/2723/d …
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この回答へのお礼

「さわやかな朝のチンダル現象」って名前も面白いし
内容もとても読みやすく、かつ分かりやすく書いてあって
とてもよく分かりました。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/07/07 23:03

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Qコロイドについて・・

初歩的な質問失礼します。

コロイドの実験をするにあたってコロイドのことを調べていたんですが、
コロイドとはデンプンや洗剤の泡など、そのものなのですか?
それとも拡散している状態のことなんですか??

『コロイド状態のとき~』と書かれているときと、『コロイドのような大きいもの~』など状態を言ってるときとコロイドという物があるような言い方のときがあってわからないです。。

Aベストアンサー

一般に物質の種類に関係なく、10Å~1000Å程度の大きさを持つ粒子を「コロイド粒子」と言い、
コロイド粒子が気体・液体・固体の中に均一に分散したものをそれぞれ「気体コロイド(エーロゾル)」「液体コロイド(コロイド溶液)」「固体コロイド」と言います。

質問者様の質問の中の
『コロイド状態のとき~』は「コロイド溶液」などを、
『コロイドのような大きいもの~』は「コロイド粒子」
のことを指した文章だと思われます。

Qチンダル現象

学校の実験でやったことなのですが、チンダル現象の実験でレーザー光源装置→コロイド水溶液→硫酸銅水溶液→純水の順に並べてレーザー光を当てるとコロイド水溶液にチンダル現象が観察できたのですが、レーザー光源→硫酸銅水溶液→コロイド水溶液→純水の順に並べてレーザー光を当てるとどの水溶液にもチンダル現象が観察できなくなりました。レーザー光はちゃんと光源装置の反対側にある壁まで届いていたのですがなぜコロイド水溶液にチンダル現象が観察できなくなったか判る方は回答お願い致します。

コロイド水溶液、硫酸銅水溶液は順番変える前と変えた後で同じものを使用、コロイド水溶液はFe(OH)3です。

Aベストアンサー

硫酸銅水溶液がレーザ光を吸収するからのようですね。

反対の壁に届いていたというのが気になりますが。

参考URL:http://www005.upp.so-net.ne.jp/barkhorn/home52.HTM

Q凝集剤で

凝集剤のことで質問させていただきます。
今ここに、マイナスにチャージしている物質(比重が非常に軽く自然には沈降しない)がありこれを中和して凝集させたいとおもいます。凝集剤として入れるのは、塩化カルシウムと炭酸水素ナトリウムをアルカリ側で反応させて炭酸カルシウムを析出させて使用します。

ここから考えがまとまらないのですが、まず析出させているので溶液のカルシウム濃度は飽和状態である。それによりマイナスにチャージしている物質はある程度中和されて凝集しやすい状態にある。
最後に炭酸カルシウムと吸着してフロックを形成する。
こような感じで凝集はすすんでいるのでしょうか?
溶液が飽和状態なので凝集するのか、析出した炭酸カルシウムにより凝集しているかが曖昧なんです。

Aベストアンサー

理論的には、微粒子の凝集や分散を定量的に扱った"DLVO理論"で
説明できると思います。
参考書籍:コロイド科学〈1〉基礎および分散・吸着 (日本化学会)

水中粒子は拡散電気二重層(対イオンの雲)に覆われており、
これによる反発力と、ファンデルワールス力が働いています。
チャージの中和(正確には電気二重層の圧縮)により反発力が
小さくなれば凝集しやすくなります。

>溶液が飽和状態なので凝集するのか、析出した炭酸カルシウムに
より凝集しているかが曖昧なんです。
カルシウムイオンが電気二重層を圧縮し、分散安定化が崩れるため
(凝集)沈降すると思います。

Qコロイド溶液

絵の具のようなコロイド溶液を分けて取り出す方法で、透析のほかに何かありますか?教えて下さい。

Aベストアンサー

遠心分離の方法がありますが。

Q金コロイドについて

私は今、金コロイドと酵素を用いた研究をしているのですが、
金コロイドの効果について調べたいので
金コロイドに関連した書籍などがありましたら教えてください。

Aベストアンサー

気が狂う程沢山有ります。が、
直接関連有りそうな物を一つだけ挙げておきます。
特許公開公報2005-320615(平成17年11月17日)
発明の名称:金属コロイド液、その製造方法および金属コロイド液の用途
出願人:宇部日東化成株式会社 東京都中央区東日本橋1丁目1番7号
課題:分散安定性に優れ、比較的粒径分布の狭いナノレベルの金属コロイド粒子会合体を含む金属コロイド液から、サブミクロンレベルの金属コロイド粒子凝集体を含む金属コロイド液の範囲で、分散状態が制御され、発色色彩が限られることのない金属コロイド液を提供する。

内容は金コロイドそのもの。

既に公開されている日本特許で「金コロイド」を含むモノ:2293件
これ以上は著作権に触れるので、あとはお金を払ってご自分でお調べ下さい。m(__)m

Qコロイド溶液

化学の教科書にのっていたコロイド溶液の説明、粒子が均一に分散した状態、とありました。
これは、食塩水のような"溶けている"という状態と同じということでいいんでしょうか?
回答よろしくお願いします

Aベストアンサー

粒子の拡散を考えれば食塩水のような溶液とコロイドのようなものは同じです。
何が違うかと言えば粒子の大きさです。
食塩水や砂糖水の場合は、溶けている分子やイオンが単独の状態に近く、
光の波長よりもずっと小さいので光は完全に通過します。
しかし、コロイドは多くの分子や原子で構成されているため、光の波長より
大きく、光を散乱します。この現象がチンダル現象です。
また、水分子がたるとランダムに動きます。これがブラウン運動です。
また、拡散している理由が食塩水や砂糖水ではエントロピーエネルギー
ですが、コロイドの場合はコロイド粒子の帯電による反発です。
ですから、電解質を加えると沈殿する(疎水コロイドの場合)のが特長です。

Qコロイドの沈殿

コロイドの沈殿で、親水コロイドと疎水コロイドがある場合、電解質を少量加えただけで沈殿するのは、疎水コロイド(親水は大量に加える)なんですが、その理由がうまく分かりません。
お願いします

また、端的に理由を述べる場合は、どんな感じで言えばいいのでしょうか?

Aベストアンサー

コロイドが水に"溶けて"いる状態は、物質の溶解のところで出てきたのと同じように、コロイド粒子に水分子が集まって水和粒子を作りこれが溶けているものです。
疎水コロイドはその名前の通り、水和しにくいコロイドです。コロイド粒子表面にあまり水がありません。これに電解質を加えると、そちらのほうに水が取られ、水の中に分散しづらくなったところに反対符号の電荷を持つイオンが作用し沈殿に至ります。
親水コロイドでは水分子がたくさんあるので、ちょっとやそっとの量の電解質で水和水が完全に取り去られることはなく、沈殿しにくいと言えます。

Qコロイド溶液

学校で水酸化鉄(3)のコロイド溶液をつくり、その性質を調べる実験で、
水酸化鉄(3)のコロイド溶液をセロハン袋に入れ、
50℃の純水中につるして、しばらく放置しました。

セロハン袋中の液を試験管3本に5mlずつとって、
各試験管に、それぞれ塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムの各水溶液を2mlずつ加えて放置し、その変化を見ました。

結果は、塩化ナトリウムと塩化カルシウムを加えたときは変化なしで、硫酸ナトリウムを加えたときは白く濁りました。

この結果から、水酸化鉄(3)のコロイド粒子が帯びている電荷の種類と、その理由を考えなければならないのですがわかりません。
教えてください。おねがいします。

Aベストアンサー

高校の化学(1)Bの実験だという前提で話を進めさせていただきます。
 ※この回答では価数を、かっこでくくって表します。

 この課題は、試薬(電解質)の価数がキーポイントです。
<実験結果>
塩化ナトリウム:NaCl
  1価の酸Na(+)と1価の塩基Cl(-)  →変化なし
塩化カルシウム:CaCl2
  2価の酸Ca(2+)と1価の塩基Cl(-) →変化なし
硫酸ナトリウム:Na2SO4
  1価の酸Na(+)と2価の塩基SO4(2-)  →白濁

ここで、
「コロイド粒子はその表面電荷で互いに反発し合っているから沈殿しない」
っていうのはなんとなくわかりまよね?

ここに電解質を加えてコロイド粒子と反対符号の電荷のイオンを増やすと、
その表面電荷を打ち消してしまうため、コロイドは沈殿します
(凝析とか塩析として紹介されていると思います)。

その打ち消す力は、反対符号の、電荷の価数が大きいイオンほど強いです。
 「コロイド粒子と反対符号の電荷の価数の大きいイオンほど、
  コロイド粒子を粒子を凝析させる力が強い」
という感じのことが教科書に書いてあると思いますので見てみて下さい。

 このことが分かれば、今回の実験結果でコロイド粒子が凝析された(白濁した)電解質の種類が理由となり、水酸化鉄(3)のコロイド粒子が帯びている電荷の種類が分かると思います!

高校の化学(1)Bの実験だという前提で話を進めさせていただきます。
 ※この回答では価数を、かっこでくくって表します。

 この課題は、試薬(電解質)の価数がキーポイントです。
<実験結果>
塩化ナトリウム:NaCl
  1価の酸Na(+)と1価の塩基Cl(-)  →変化なし
塩化カルシウム:CaCl2
  2価の酸Ca(2+)と1価の塩基Cl(-) →変化なし
硫酸ナトリウム:Na2SO4
  1価の酸Na(+)と2価の塩基SO4(2-)  →白濁

ここで、
「コロイド粒子はその表面電荷で互いに反発し合っているから沈殿しない」
...続きを読む

Q高校化学 コロイドについての質問です!

分散質と分散媒がともに気体のコロイドってなんで存在しないのですか?
コロイドの定義が「コロイド粒子が均一に分散したもの」であり、気体を混合すると、最終的には均一な気体になるので、コロイドって言っても良いと思うのですが、、、
ご回答宜しくお願いします!<(_ _)>

Aベストアンサー

コロイドの定義が「コロイド粒子が均一に分散したもの」はそうなのですが、
コロイド粒子の大きさが、1nm~100nmのものをコロイドと呼ぶのです。

混合気体は、気体分子が常に混ざり合っているもので粒子ではないのでコロイドとは呼べません。

ただ、気体では存在しませんが、分散する粒子サイズはだいたいこれくらい(1nm~100nm)という目安なので、
多少の大小はコロイドに含まれたりするようですね。

Qコロイド溶液の凝析と塩析

 沈殿をさせる、凝析と塩析、参考書には
 コロイド溶液に多量の電解質を加えると凝析、少量で沈殿すると塩析と
 なっています。
 他の参考書を見ると電解質を加えることは凝析となっていますが
 大きな違いは何なんでしょうか?

 そもそも 塩水コロイドは、でんぷん質などが混ざった液体、
       疎水コロイドは、墨汁のイメージなのですが、あっていますか?

 コロイド、電解質を加えた時のことについて、ご教授ください。
 どうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

加える電解質の量です。お調べになったことは逆ですが。
少量であれば凝析、多量であれば塩析。

で、塩水コロイドというのは聞いたことありません。
疎水コロイドというのはコロイドの粒子が水分子をあまり引き連れておらず、凝析しやすいコロイドです。

これに対して、コロイド粒子が水分子をたくさん引き連れた親水コロイドというのがあり、これは凝析しにくいです。
こういう親水コロイドを沈殿させるにはコロイドの粒子の周りにある水分子をほかの粒子にとりつかせる必要があります。
そのために多量の電解質を必要とするのです。

なお、墨汁は疎水コロイドである炭の微粉末と水の分散系に、親水コロイドであるにかわを加えたもので、膠のおかげで炭素コロイドが沈殿しにくくなっています。
こういう働きをする親水コロイドのことは保護コロイドと言います。


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