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5分でわかる!昇華法とは

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この動画の要点まとめ

ポイント

昇華法とは

高校 理科 化学基礎 ポイント2 答え全部

これでわかる!

ポイントの解説授業

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今回のテーマは、「昇華法」です。

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私たちのまわりの物質は、様々な状態で存在しています。
水を例に考えて見ましょう。
水は通常は液体ですが、固体の氷になったり、気体の水蒸気になったりすることがあります。
このように、物質の状態が変わることを 「状態変化」 といいましたね。
状態変化の中で有名なのは、液体が固体になる「凝固」や液体が気体になる「気化」です。
今回は、 「昇華」 という状態変化に注目しましょう。

「昇華」とは、固体⇒気体に一気に変化すること

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昇華という言葉は、みなさんにはあまりなじみがないかもしれません。
しかし、実はみなさんの身のまわりでも昇華は起こっているのです。
みなさんは、スーパーマーケットなどで買い物をしたとき、ドライアイスをもらったことはありませんか?
ドライアイスは食品を冷やすために用いられる、保冷剤です。
この ドライアイス は、 二酸化炭素 でできた固体です。

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二酸化炭素といえば、気体の状態が有名ですよね。
そして、ドライアイスは固体として存在しています。
しかし、液体の二酸化炭素は見たことがないのではないでしょうか?
常温状圧において、二酸化炭素は、なんと 固体⇒気体に一気に変化する のです。
水が、固体⇒液体⇒気体の順に変化することと比べると、非常に特徴的ですね。
このように、固体がいきなり気体になることを 昇華 というのです。

昇華法は、「固体同士の混合物」の中から、昇華しやすい固体を分離する操作

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昇華という性質を利用して物質を分離する方法が、 昇華法 です。
「固体同士の混合物」の中から、昇華しやすい固体を分離する操作 と覚えておきましょう。

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ちなみに、蒸留は「固体と液体の混合物」、分留は「液体同士の混合物」を分離する操作でしたね。
この2つと区別しておきましょう。

昇華法によって、ヨウ素と砂の混合物からヨウ素を分離できる

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それでは、実際に昇華法を使って、分離する実験を見てみましょう。

高校 理科 化学基礎 ポイント2 答え全部

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ビーカーの中には、 ヨウ素と砂の混合物 が入っています。
その上に、水が入った丸底フラスコがのせられています。
そして、ビーカーをガスバーナーで加熱していますね。

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さぁ、加熱していくとヨウ素と砂がどのようになるか考えてみましょう。
まず、ヨウ素は二酸化炭素と同じように、 昇華しやすい物質 です。
つまり、ヨウ素は、固体からいきなり気体になるわけです。
一方、砂を加熱したところで、気体や液体になる様子は見られませんね。
ヨウ素は昇華して気体になりますが、砂は変化しない ということになります。

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そして、気体になったヨウ素が、ビーカーの中に充満します。
ちなみに、ヨウ素は珍しく、色のある気体です。
そのため、ビーカーの中が 青紫色 に染まったように見えます。

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その後、気体のヨウ素は、水の入ったフラスコに到達します。
すると、ヨウ素が水に冷やされて、気体から固体に戻るのです。

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最後に、フラスコにくっついた固体を回収しましょう。
この固体は純水なヨウ素で、砂は混じっていません。
砂は加熱したところで、昇華しないからでしたね。
このようにして、 「固体同士の混合物」 の中から、 「昇華しやすい固体」 を分離する操作が昇華法です。

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Igarashi
この授業の先生

五十嵐 健悟 先生

「目に見えない原子や分子をいかにリアルに想像してもらうか」にこだわり、身近な事例の写真や例え話を用いて授業を展開。テストによく出るポイントと覚え方のコツを丁寧におさえていく。

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