「単斜硫黄を常温で放置すると安定な斜方硫黄へ変化する」という科学的メカニズムを教えてください。また、これは常温でさえあれば、高圧・低圧下でも、あるいは水中でも、といった環境の他の要因に左右されないのかどうかも
おねがいします。

A 回答 (2件)

硫黄個別の問題については詳しく知りませんが、一般的な材料科学の点からお話します。


いまAという材料があったとします。温度T1においてはある構造X1、温度T2においては構造X2が最も安定であるとします。(上記の問題ではT1=高温/X1=単斜硫黄、T2=室温/X2=斜方硫黄、として考えて下さい)
材料Aは最終的にT1では構造X1、T2では構造X2に至りますがそれはあくまで最終的にの話であって、その途中での構造については保証されません。例えば温度T1で構造X1を作った後、温度T2まで急激に冷却すると材料Aは構造転換する時間が不足のため、一時的にですが構造X1のまま温度T2に存在することがあり得ます。この最も有名な例はダイヤモンドで、ダイヤモンドは室温・常圧での炭素の最安定構造ではありませんが、室温・常圧でも存在します。
ダイヤモンドは個々の原子の熱的な揺らぎにより他の構造に転換する確率が無視できるほど低いので室温でも事実上ダイヤモンドのままですが、硫黄の場合は個々の原子が熱的に揺らいでいるうちに次第に斜方硫黄に構造が変わってしまうのです。

圧力の影響は通常存在します。その温度で最終的に安定な構造に至る際に、体積膨張があるなら圧力をかければ反応は遅くなり、体積収縮があるなら速くなります。またかける圧力によっては、最終的に安定な構造が別のものになる場合もあります。(例えば大気圧下・温度90℃で最も安定なH2Oの相は液体の水ですが、圧力を下げれば同じ90℃でも最も安定な相は水蒸気に替わります)
最終的な安定構造が不変なら、圧力は反応の速さに関連するのみです。

水中で、については水と化学反応(拡散による浸入なども含めて)しないのであれば影響はありませんが、水圧はかかりますからその影響は見落とされませんよう。
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以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「イオウの同素体の観察」
「硫黄」
さらに、
http://210.153.89.190/CollegeLife-Labo/6829/mato …
(酸素と硫黄)

ご参考まで。

参考URL:http://hiroshima.cool.ne.jp/cherun/iou.html,http …
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Q学校の硫黄の同素体の実験レポート課題の添削をお願いします.

学校で硫黄の同素体の単斜硫黄とゴム状硫黄の実験を行い、それに関して
観察記録:変化の途中の様子や結果を詳細に示す。
考察:観察記録の結果を筋道を立てて解釈する。
と言うレポート課題が出ました。それの添削をお願いします。間違っているところ、または改善した方がいい箇所、補足がありましたら教えてください。

★観察記録
・単斜硫黄
弱い火で加熱すると黄色のさらさらした液体になり、それをろ紙の中に注ぎ表面が固まりだしたところでろ紙を開くと黄色の細い針状の結晶が観察された。
・ゴム状硫黄
弱火で加熱するとまず黄色のさらさらした液体になり、時々振りながら加熱を続けると液体は徐々に粘性を増し褐色に代わっていった。さらに加熱を続けると色はあまり変化しないが再び流動しやすくなる。この液体を水の中に注ぐと黒色の無定型の固体で、伸ばすとゴムのように弾性を示す物体が観察された。

★考察
硫黄は大気圧下室温付近で、左図(図は略)「S8分子」に示したような硫黄原子8個から なる王冠型環状分子を形成しており、この分子が規則正しく並んで固体として存在している。王冠型環状分子がきれいに配列できるように95℃以下の温度で十分保持すれば、斜方硫黄が得られる。これに熱を加えていくと温度が上げるにつれて環状分子は激しく運動するので100℃程度で王冠型環状分子が規則正しく並んでいられなくなり中途半端に並んだ状態(直鎖状硫黄に近づく)になりこれを保持した状態で急冷し単斜硫黄が得られる。
さらに加熱すると直鎖状硫黄へと変化が進み159.4℃以上で褐色となり粘性が増大しほとんど流動性を失う。さらに加熱すると、この温度以上では直鎖状の分子が切れて再び流動性を取り戻し、沸点の444.674℃にいたる。この状態の液体では、硫黄原子は環状分子構造のきれた鎖状分子が連なったり絡まったりした構造をとっており、この状態で水に入れて急冷すると、液体の構造を持ったまま固化しゴム状硫黄になる。

学校で硫黄の同素体の単斜硫黄とゴム状硫黄の実験を行い、それに関して
観察記録:変化の途中の様子や結果を詳細に示す。
考察:観察記録の結果を筋道を立てて解釈する。
と言うレポート課題が出ました。それの添削をお願いします。間違っているところ、または改善した方がいい箇所、補足がありましたら教えてください。

★観察記録
・単斜硫黄
弱い火で加熱すると黄色のさらさらした液体になり、それをろ紙の中に注ぎ表面が固まりだしたところでろ紙を開くと黄色の細い針状の結晶が観察された。
・ゴム状...続きを読む

Aベストアンサー

高校であればとても優れたレポートだと思いますよ。
良く調べてありますし!

ただ多少訂正するとすれば
>さらに加熱を続けると色はあまり変化しないが再び流動しやすくなる。
結果は過去形で書きましょう。ほかは過去形なのでうっかり間違いだとは思いますが・・・。

考察とは実験から得られた結果を書く場所です。
よって書き出しに、今回の実験からわかることを書くべきだと思います。加熱時間やにおいなどは本ではわからないことですので、わざわざ実験を行ったのですから、やらないとわからないこと、苦労したことなども書くと点数が上がりますよ。ただしレポート=報告書などで、日記のようにならないように注意して下さい。

書かれていることは実験の結果から得られたことではなく、ウィキペディアなどの百科事典から引用されたものですよね?
考察はたとえ実験が失敗しても書くことがたくさんあります。
失敗した理由、失敗して何になったのか、などです。

とても良いレポートにあると思いますので頑張ってください。

Q同素体

こんにちは。
次の2つの問題について質問です。
1,硫黄の同素体には「単斜硫黄」「斜方硫黄」「ゴム状硫黄」がありますがこの3種類の性質の違いは何が原起因するか。
という問題なのですが分子の構成が違うからでしょうか?
2,同素体間の変化はどのようにしておこるか。
という問題なのですが、温度の変化でしょうか?

教えて下さい。よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

1.単斜硫黄と斜方硫黄は環状分子でS8と表記します。ゴム状硫黄は鎖状分子で一般にはSxと書きます。単斜硫黄と斜方硫黄のちがいはよくわからないのですが、分子構造が原因と思います。   
2.温度です。斜方硫黄を加熱融解し放冷すると単斜硫黄ができ、もっと加熱すると粘性がでてきてゴム状硫黄ができます。また常温で安定な同素体は斜方硫黄で単斜硫黄もゴム状硫黄も常温で放置していると斜方硫黄に戻ります。

Q赦すと許すの意味の違い

赦すと許すの意味の違いを教えて下さい
どこからかの引用ではなく、言葉で解りやすく説明してくれるとありがたいです

Aベストアンサー

意味としては、どっちも同じ使い方ができるんですが。私の解釈
赦す:罪などをなしとすること。宗教的なところで使われることが多いですし、そういう意味合いが強いかと。恩赦とかいいますしね。

許す:上の意味もありますけど、何かをすることを認める、許可するという感じかと。

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

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難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Qどうしてワインに火がつかないの?

私は高校1年生で、先日ワインの蒸留実験をしました.
その実験の最後に、加熱前のワインと、留出したアルコールと、加熱後に残ったワインの3種利を蒸発皿にとってマッチで火をつけようとしました.そうしたら、留出したアルコールだけが青い炎で燃えました。
よく料理番組なんかで、赤ワインをフライパンに入れると,ぼっと炎がフライパンの上に起こってますよね?
そういうときは燃えるのに、そのままマッチを近づけたときには燃えないのはどうしてでしょうか?
とっても不思議なので教えてください(><)

Aベストアンサー

 
ワインとかブランディーとかアルコールのような液体での「燃焼」を前提に考えます。

100%のアルコールは別ですが、お酒にせよ、各種の油にせよ、燃焼しない成分、または非常に高温でないと燃焼しない成分が含まれています(例えばワインだと、水分がかなり含まれていますが、これは燃えません。またその他の不純物もアルコールよりずっと発火点や引火点が高いです)。

ブランディーはワインよりもずっとアルコール濃度が高く、燃えやすいはずですが、ブランディーにマッチの火を近づけてもブランディーは燃え出しません。これは、液体状態で燃え出すには無理があるからです。

アルコールが液体状態で燃え出すのは、あれは燃えているのは液体のアルコールではなく、熱によって気化したアルコール蒸気が燃えているのです。アルコールは気化熱が少ないので、すぐ気化し、蒸気になると体積が大きくなり、空気(酸素)との接触混合体積も大きくなり、これが燃えているのです。

ブランディーやワインだと、火を近づけると、少しのアルコールは気化しますが、水も一緒に温度を上げないといけないため、多くの量のアルコールが気化しません。その結果、瞬間に小さな蒸発部分が燃えても、気づかないし、マッチ程度では、それ以上、「アルコール+水」の混合液体の温度を上昇させることはできないので、燃えません。

しかし、ワインやブランディーの蒸留過程で、蒸発して来るアルコール蒸気をうまく細い管などに集めることができると、場合によって、この蒸発成分のアルコール濃度が高いと、そのまま燃えます。ただ、水も水蒸気になって混じるので、燃えないこともあります。蒸気を分留すれば、アルコール蒸気だけなら、空気を十分加えれば、よく燃えます。

ブランディーの場合、角砂糖に染み込ませるとか、干しぶどうに振りかけるとかすれば、マッチの火を近づけると、角砂糖が燃えだし、干しぶどうの表面で、ブランディーのアルコール成分が燃え出します。

これは蝋燭の芯や、昔の油灯火の芯と同じ原理で、アルコールが空気と接触する面積を大きくして、蒸発アルコールと空気の混合がより起こりやすくしているため、マッチの火を近づけ、引火が起こると燃焼がその部分で継続するのです(灯芯や干しぶどうが燃えるのではなく、そこに含まれるワインや油のなかの気化したアルコールや油蒸気が燃えます)。

しかし、この場合でも、ワインのように水が多いと、アルコールの気化体積が少ないので、燃焼が継続的に起こらないのです。

料理の時にワインが燃えるのは、鍋の温度が非常に高温で、またワインが広い面積に広がり、気化面積が大きくなるので、それだけアルコールの蒸発分が多くなり、また、空気との混合も十分に行われ、全体が一挙に引火するため、瞬間燃えるのです。

この瞬間的な燃焼なら、ブランディーにそのままマッチの火を近づけても、ごく一部、気づかない程度に起こっているはずなのです。料理鍋に加えると、ワインが鍋の内容に一挙に広まり、高温で一挙に気化し、水の気化はそれに遅れるので、アルコール蒸気が大量の空気と混じって、一挙に燃えるのです。

無論、料理に油を使っていますから、この油の高温蒸気と気化したアルコールが一緒になって燃えるということも考えに入れないといけないでしょう。

燃焼には、「燃焼物+酸素+温度」の三つの条件が必要なのです。上で説明したように、ケースケースで、酸素が混合されておらず足りなかったり、温度が低すぎるなどで、燃えない場合と燃える場合が分かれるのです。
 

 
ワインとかブランディーとかアルコールのような液体での「燃焼」を前提に考えます。

100%のアルコールは別ですが、お酒にせよ、各種の油にせよ、燃焼しない成分、または非常に高温でないと燃焼しない成分が含まれています(例えばワインだと、水分がかなり含まれていますが、これは燃えません。またその他の不純物もアルコールよりずっと発火点や引火点が高いです)。

ブランディーはワインよりもずっとアルコール濃度が高く、燃えやすいはずですが、ブランディーにマッチの火を近づけてもブランデ...続きを読む

Q原形質流動について

オオカナダモなどで検鏡する原形質流動ですが、原形質流動速度は細胞の大きさや環境の違いにより、違いはあるのでしょうか?

お願いします。教えてください。

Aベストアンサー

 原形質流動は、ATPの働きで起こっています。また、そのATPは好気呼吸で作られますので、酵素の最適温度である30~40度付近で最も盛んになります。
 また、グルコース生成の関係で、光合成の多少も関係しますので、十分な日当たりと適温が必要です。

Q高校入学・・・友達の作り方

初めまして。私は、今年の春から公立高校へ行きます。
でも、私の受検した高校は、誰1人知っている人がいません。
私は、どちらかといえばお笑い系の性格なんですが、かなりの人見知りなんです。
自分から喋りかける事なんかできないし、当然喋りかけられても「あ、うん・・・」といった感じで、いつもの自分のキャラクターを出せません。
言葉も出てこないし、嫌われたらどうしよう?など考えると、変に気を使ってしまって、仲良くなれません。
小学校、中学校は楽しく過ごせましたが、高校は知らない人ばかりで、とても不安です。
友達や両親にも、「ウジウジしていたらいつまで立っても友達出来きへんで!」「友達なんかすぐ出来るよ」などと言われました・・・

そこで、皆さんの友達作りのコツ(方法)を教えてほしいです。
例えば、話しかける場合はこんな言葉で話しかけたらいいよ。など、何でも結構です。
出来れば、早く友達を作って高校生活を充実させたいので、早めの回答宜しくお願いします。

 こんなことで質問するのもなんだと思ったのですが、この不安を少しでも消しさって、充実した高校生活を送りたいと思ったので、相談させてもらいました。宜しくお願いします。

初めまして。私は、今年の春から公立高校へ行きます。
でも、私の受検した高校は、誰1人知っている人がいません。
私は、どちらかといえばお笑い系の性格なんですが、かなりの人見知りなんです。
自分から喋りかける事なんかできないし、当然喋りかけられても「あ、うん・・・」といった感じで、いつもの自分のキャラクターを出せません。
言葉も出てこないし、嫌われたらどうしよう?など考えると、変に気を使ってしまって、仲良くなれません。
小学校、中学校は楽しく過ごせましたが、高校は知らない人ばか...続きを読む

Aベストアンサー

あまり悩んでいるとその空気が無意識に出てしまって、周りから近寄りがたい印象を受けてしまうかもしれません。
まずは少し肩の力を抜いて、焦らないで下さい。

私もあまり喋りかけることが得意ではない人間なのですが、
高校(私立)に入学した時誰も知っている人がいませんでした。
友達ができずに1週間ほど経った日、帰りにいつも同じ電車で見かける人に思い切って声をかけました。
「自分○○の駅で降りる子やんな?」と。
私は学校から家が遠い方で、その人しか同じ方面に帰る人がいなく、その話題で盛り上がったのを覚えています。

その人と友達になってから自信ができて、以前に比べれば積極的に人に声をかけるようになりました。
お昼を一緒に食べないか誘ってみたり、筆記用具を忘れたフリをしたりして(今思えばちょっと強引ですが…)声をかけ、そこから話題を広げました。
結構一生懸命やっていましたが、あまり頭は使っていなかったと思います。

ただ、面識の無い人ですからかなり気を遣いました。
相手が嫌な顔をすればフォローもしたし、引き際もわきまえていました。
気を遣うことさえ忘れなければ、あとは友達つながりで友達は増えていくと思います。


minamiiiiiiiiiiiさんは公立高校へ進学ということで、参考になるかは少し疑問がりますが、参考にして下されば幸いです。
まだ私も21になったばかりですが、この話題が懐かしく思いました。
色々思い出させてくれてありがとうございます。
焦らずに頑張って下さい。

あまり悩んでいるとその空気が無意識に出てしまって、周りから近寄りがたい印象を受けてしまうかもしれません。
まずは少し肩の力を抜いて、焦らないで下さい。

私もあまり喋りかけることが得意ではない人間なのですが、
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Qドラフトとは?

よろしくお願いいたします。
センター試験の過去問をといていましたら、H2Sの扱いとして、ドラフト中で扱う、という記述がありました。資料集等にもそのような記述があったのですが、このドラフト中、とはどういう意味なのでしょうか?教科書には載っていなかったです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

局所排気装置です。 色々なタイプが有りますが、
前部が開閉できるブースで、ブース内のガスを外部に強制的に吸引し
ファン排気するもんだと思ってください。

H2Sみたいに 有害 悪臭するものを 実験室内で普通に使われたら
臭くて 中毒になっちゃうでしょ??

理解できますか??? 

Q蒸留の実験について

高校1年の化学でレポートが出されました。
それは、ワインの蒸留の結果を元に
液体混合物の蒸留の仕組みについてわかる事を書くものです。まず、何を書いたらよいのか分かりません。
そして、ワイン70mlの原液を使い
7mlが流出した所でやめるのはなぜか分かりません。
明日までのレポートなので困っています。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まだ間に合うかな?

No.2さんのアドバイス通りで良いと思います。

[目的]
ワインの成分(大部分は水とエタノール←これは書かなくてもよい)を沸点の違いを利用して分離することです。

[方法]
まず装置の説明が必要ですね。
丸底フラスコ、ガラス管、温度計、冷却器、回収用の小さなフラスコなどを、どのように組み合わせましたか?
冷却はどんな方法でしましたか?
突沸を防ぐために、沸騰石も入れてませんでしたか?
温度を観察しながら、ある温度になると回収用フラスコに液体が落ちてくるのを確認してますよね?
こういうことを思い出して書いてください。

[結果]
温度が何度のときに液体が落ちてきた、それを回収した、ということを書けば良いと思います。

[考察]
液体が落ちてきたときの温度(たぶん78℃)がエタノールの沸点と一致する(←資料集などで調べてください)ので、この温度で回収された液体は、エタノールであると考えられる。

こんな感じでいかがでしょうか。

もう寝ちゃったかな?
がんばってくださいね。


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