オオカナダモのBTB溶液の実験で
元の色は青色ですよね。

そこで、呼気を吹き込むということは二酸化炭素を吹き込むということ。

二酸化炭素は酸性なのに黄色ではなく何故、緑色・中性になるのでしょうか?


分かりません。
教えてください。

A 回答 (1件)

水に二酸化炭素を吹き込むと極少量の炭酸ができて本当に弱い酸性となります。


水は二酸化炭素を溶かす性質を持っていますが、その溶けた二酸化炭素の本当にごく一部が炭酸になり、大部分は水に溶けているけれど二酸化炭素のままです。

この実験はちょっと引っ掛けっぽい問題なのですが、
中性の水に息を吹き込むと少し黄色っぽくなる可能性がありますが…実際に実験してみないと判らないですね…BTB溶液の調整法とか他の要素が微妙に影響するので…。
この実験では青色の液に息を吹き込んでいます。
青ということはアルカリ性です。
呼気の二酸化炭素の一部が炭酸となりアルカリを中和して中性になります。

酸やアルカリの中和反応は中学高校で出てくるのですが、根本的なことを理解するためには大学の理系の基礎課程辺りで勉強しないと理解が難しいです。
簡単な実験なのですが、中高の化学では基本的なことを説明しようとすると難しい理論が必要な事が多いですね。
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この回答へのお礼

アルカリ性からいきなり、酸性になるのではなく一回クッションを置いたっていうことですね。

理解できました。
ありがとうございます

お礼日時:2017/04/18 00:26

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また、塩化銅水溶液に限らず、もともと色のついた水溶液のPHをBTB液やリトマス、フェノールフタレインなどで調べるのは無理があるように思いますがどうなんでしょうか。

Aベストアンサー

>>BTB液はもともとアルカリ性なんですか?

BTBは普通粉末ですから、
水に溶かした時にアルカリ性にするか中性にするか酸性にするかで違ってくると思います。
一般的にはあんまり水に溶けにくいものですんで、エタノールやメタノールあたりに溶かしてから水で希釈して用います。



青は分子の色というのは間違いないですよ。
BTB分子の中に水素イオンがついたり離れたりする部分があるのですが、
酸性条件だと周りに水素イオンがいっぱいあるんで分子に水素イオンがくっついた状態で存在しています。
アルカリ性条件だと周りに水素イオンがほとんど無いので、いちど離れた水素イオンがまたくっつくということが起こりにくくなります。
中性だとくっついていたり、いなかったりする部分が各々あるわけです。


そんなわけでpHによって分子に存在する水素の数が違ってくるんで、
水素を共有結合させるために、分子全体の電子のバランスが変わるから色が変わって見えるわけです。
(多くの有機物の場合、ベンゼン環とかにある二重結合にどれだけ電子が集まりやすいかとかで色が決まってくるですよ。
詳しくは大学で学んで下さいです。)



BTB粉末の量にもよると思いますけど、確かメタノールに溶かしたときは青かったような気がします (^^;)。
ちょっと記憶があやふやで申し訳ありません。
これを大量の水で希釈すると黄色くなりますよ。
普通、水は大気中の二酸化炭素が溶けて酸性になってるからです(pH 5.4-5.6)。
たぶんオオカナダモの実験には始めアルカリ性であった方が都合いいので
薄い水酸化カリウムか水酸化ナトリウムでアルカリ性にすると思います。
必要に応じて液性を変えるわけです。
普通はアルカリ性にしておくと二酸化炭素を吸って酸性になるので、
中性~弱酸性で存在してると思います。



だから、BTBはもともとアルカリ性か酸性かと聞かれると
粉末状の固体なんで、酸性でもアルカリ性でも無いと応えるしか無いです。
ただ、何か加えてアルカリ性にしたBTB液に完全な中性の塩水を加えていくと緑色に近くなります。
BTBのアルカリ度を示す水酸化物イオン(OH-)が塩水が加えられることによって薄まるからです。
とはいえ、10000-100000倍量ほど希釈しないと緑色にならないでしょうけど(^^;)。

>>BTB液はもともとアルカリ性なんですか?

BTBは普通粉末ですから、
水に溶かした時にアルカリ性にするか中性にするか酸性にするかで違ってくると思います。
一般的にはあんまり水に溶けにくいものですんで、エタノールやメタノールあたりに溶かしてから水で希釈して用います。



青は分子の色というのは間違いないですよ。
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頑張って下さい。

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