さらに塩は水に溶けると電離して数が2倍になります。 微小に入れ替わって平衡状態を保っていると考えていいのですが- そこに ここでこのモデルを簡単にして、半透膜で仕切られた濃い食塩水と水のモデルを考えてみる。水は濃度差を解消する方向に半透膜を介してどんどん移動する(食塩水を薄める方向に移動する)が、その"力"(つまり浸透圧)はとても強い。 それと同様にエタノール気体の過飽和層をα線などの自然放射線が通ると、過飽和層の均一性が乱される(通過した周囲の空気中の分子がイオン化して核となる)ので、その通過した道筋に沿ってエタノールが液体、あたかも雲のような微小な液滴になり、結果としてα線の飛んだ道筋が間接的に分かる訳だ。, *1:アイスキャンデーは市販のものを見れば分かるが-18℃位が実現できれば作ることは容易である。, kimi-okさんは、はてなブログを使っています。あなたもはてなブログをはじめてみませんか?, Powered by Hatena Blog したがって、現象としては、塩をかけた直後に大量の氷が融けて、温度が急降下します。温度が下がるのは氷の融解熱のためです。塩の溶解熱の影響はわずかでしょう。 わかりにくい話をしてしまってごめんなさい。 表面氷結晶層(簡易半透膜)を介して、水は濃い食塩水層にどんどん移動する。 急ですみませんが、よろしくお願いいたします。, 砂糖に少しの塩を入れると、より甘くなると聞いた事があるのですが、本当でしょうか? 凝固点から高い温度にある物の方が速く融けますから、塩の方が速く融けたのです。 塩をかけると、水の方に塩がちょびっと溶けて食塩水になって、その部分の Copyright(C)2020 - The Salt Industry Center of Japan. 理科の実験をしていて疑問に思ったのですが、 それとも氷に載せた物質が溶けたかどうかを調べたのでしょうか? 「融ける」または「溶ける」のでしょうか?. 塩の一部が氷の表面で混ざって、凝固点が降下します。 すると0℃の氷は溶け始めます。 凝固点が下がり、0℃では氷の状態を保持できないからです。 (質問者様の疑問の中に「塩水を冷やすと 約ー20度になるまで氷にならないということであって」 実際にはマイナス21.3℃まで下がるそうだ。よく教科書なんかには”アイスキャンデーを作ってみよう”コーナーで紹介されている*1。しかしその肝心の原理については、完全にはぐらかされているのだ。その解説を書いた本を探した記憶があるのだが一向に見つからなかった。今回偶然に見つけたときは本当に感動した。 同時に表面氷結晶層(簡易半透膜)のすぐ下で、氷から(0℃以下では過冷却状態下の)水への状態変化と、それに伴う熱吸収(冷却)が生じるわけだが、その状態変化の過程は先ほどの強い浸透圧の"力"によって促される。 お分かりの方がいらっしゃいましたら是非ご教授ください。 (No.6さん) 砂糖と塩では分子量が異なるため、同じ1molでの分子数が違う。砂糖と塩は水に溶かしたときに凝固点降下を引き起こす。凝固点降下は濃度の濃い(分子数の多い)ほうが起こりやすい。純粋な水は0℃で氷になる。モル濃度が上がるほど、凝固点が下がる。 砂糖と塩では分子量が異なるため、同じ1molでの分子数が違う。砂糖と塩は水に溶かしたときに凝固点降下を引き起こす。凝固点降下は濃度の濃い(分子数の多い)ほうが起こりやすい。純粋な水は0℃で氷になる。モル濃度が上がるほど、凝固点が下がる。凝固点が下がるとは、氷分子の間に砂糖や塩分子が入りこんで水分子同士の水素結合を阻害することである。塩(NaCl)は、電離してイオンになるため2倍量になる。また、砂糖よりも分子量が小さいため、同じ重さだと砂糖よりも圧倒的に分子数が多い。だから、水凝固の阻害剤が砂糖よりも多い。だから、より速く氷中の水素結合がなくなるために砂糖より速く溶けた。 の平衡状態が次々に水(食塩水)のほうに移動していって、ついに全部融け 捨てるのももったいないし、何かいい利用法はないでしょうか? 料理以外の使い道でもかまいません。 他の言葉の例ですが化学では「気化」という言葉は使ってはいけない事になっているというのをご存知ですか。物理では使ってもいいのです。だから気化熱は化学の教科書には出てきません。物理の教科書には出てきます。文部省の学術用語集のレベルです。化学の教科書では蒸発と沸騰を合わせて気化というという表現が出来ません。沸騰は蒸発に含まれる現象であるという訳のわからない説明になります。訳がわからなくても覚えなければ仕方がないという形で大学に入りますから再生産されます。, 雑談ですが 分かりやすく、詳しく、教えてください。 このような理解でよいでしょうか?, 塩の方が砂糖よりも効率的に凝固点を下げるということはこれまでの回答のとおりです。 かけたのとおなじになりますから、凝固点もぐっと下がります。つまり0度 | このまま系全体がどんどん冷えてゆくと、「系内全分子のエントロピーを増大させる力に起因する、(過冷却の)水→氷になる熱放出の"力"(つまり式左方向への力)」と、「水分子が食塩水の方に擬似的半透膜を通して移動しようとする浸透圧の力に起因する、氷→(過冷却の)水になる熱冷却の"力"(つまり式右方向への力)」が最終的につりあって(上式の平衡状態)温度低下が止まる。その時に閉鎖系の理想的条件下(食塩水が飽和食塩水の時=浸透圧の"力"が最大)で-21.3℃が実現されるわけだ。 WordPress Luxeritas Theme is provided by "Thought is free". どうしても気になって調べたのですが、どれも解りにくいものばかりでした。 また、なぜそのようになるでしょうか? おとぎ話的に言えば、塩をかけられて凝固点が遠くに離れてしまったので、 だかわからなくなりそうですね。, 氷と塩を混ぜると温度が0度より下がるのですが、 つまり、固体の水が液体になる際には熱を吸収し、逆に液体から固体になる時には熱を放出するわけだ。熱が周りに放出されれば、孤立系モデルにおいては熱が外に逃げないから、孤立系全体は温まり、熱が周りから吸収されれば孤立系全体は冷える。 ・・・子供の自由研究にしては難しくなってしまいましたが、上述の考え方を参考に、塩をかけた場合の融け方を詳しく調べてみてはいかがでしょうか。ただし、塩の量をかなり多くしないとうまく観察できないかもしれません。厳密に実験を行うなら、塩は0℃に冷やしておいた方が良いかもしれません。 夏休みの自由研究ですが、「氷の解けにくい実験」をやりました。 塩、コショウ、とうがらしを付けてどれが最後まで溶けないかという実験です。 蛇足ながら、脱水吸湿作用のある濃硫酸と氷では-37℃まで理論的には下がるそうで、これは濃硫酸の水和熱(発熱)を上で説明したのと同様に氷→水の融解熱が打ち消して上回っているからである。, さらに、ドライアイスにエタノールを加えると理論上-79℃になる(上記の寒剤とは原理が違う?)のだが、これは小学生の時に家で実験してみたが確認するすべが無かった。花はガラスのように砕けたが…。この原理についてはまだ分からないので保留。 >「融ける」または「溶ける」のでしょうか? 氷水はとっても冷たいですが、それだけではシャーベットなどを作ることはできません。しかし、この氷水にどのご家庭にもあるものを入れるだけで温度を急激に下げることができます。, 氷が水に変わる融解熱と塩が氷水に解けること、さらにこの2つに加えて『凝固点降下』が起きているので温度がどんどん下がっていくのです。, 皆さんもご存知だと思いますが、水は液体、氷は個体ですよね。また、氷から水になることを『融解』と言い、その温度を『融点』と呼んでいます。, 正解は0℃です。氷は0℃で水に変わろうとします。そして、水が反対に氷に変わることを『凝固』、そしてその温度を『凝固点』と呼んでいます。, では、氷水を用意してください。室温はきっと0℃以上あるはずなので当然氷は解けていきます。, 実は氷が解ける時にはエネルギーが必要なんです。氷は水分子がお互いに手を取り合ってしっかりと繋がっているため、硬い個体になっています。, 水は自由に動き待っていますよね。つまり、氷よりもエネルギーが大きい状態です。そのため氷が水になるには周りからエネルギーを奪う必要があるのです。, そのため、氷は解けきるまでは一定の温度を保っています。これは氷が周りから熱を奪うことで水に変わっているので、解けるまでは温度は変わらないということです。, 物質が解けるには『溶解熱』というものが存在します。この溶解熱は物質によって熱を奪ったり(吸熱)、熱を与えたり(発熱)します。, 塩の場合は吸熱なので温度が下がります。塩がとけるには周りからエネルギーが必要なわけですね。, つまり、まず塩が溶けることで温度が下がるというわけです。しかし、確かに温度は下がりますが、溶解熱だけではそこまで温度は下がりません。, 実は塩には別の働きがあるのです。塩はただ解けて溶解熱によって、氷水の温度を下げていたわけではないのです。, 氷というのは水分子がお互いに手を取り合って、しっかり結合した状態であると先ほども言いました。, 例えば、手を取り合おうとしているのに邪魔者が入って来たとします。そうなれば、なかなかうまく手を取り合えないですよね。, このように物質が溶けた状態の凝固点が低くなることを、『凝固点降下』とよんでいます。, その結果、氷が水へと変わる融解熱と塩が溶けることで奪われる溶解熱により、たとえ0℃を下回ったとしても塩水は凍ることはないのです。, 道路が凍ってしまったら車がスリップしてしまったり、歩いているとこけてしまうので大変危険ですよね。, 凍結防止剤には塩のほかには、塩化カルシウムや塩化マグネシウムが、使用されています。, 今回お話した氷水に塩をかけると温度が下がる原理を知っていれば、そう思われる方もいると思います。, 凝固点降下はたくさん溶ける方がより働くため、分子量が大きな砂糖を溶かすよりも塩を水に溶かす方が効率が良いというわけです。, 砂糖と塩のどちらが溶けやすいのか?ということに関して、もっと詳しく⇩で説明しているので気になる方は読んでみて下さい。, 自由研究などで塩以外に様々なものをふりかけてみて温度を計ったり、溶かした水を凍らせてみるのも面白そうですよね。, 食品の科学アイスクリーム, エネルギー, 凍結防止剤, 凝固点降下, 分子量, 吸熱反応, 塩, 塩化カルシウム, 水, 氷, 溶解熱, 砂糖, 融点, 融解. お願いします。, 氷に調味料(塩・砂糖・醤油・片栗粉)をかけて溶ける速さの比較の実験をやったのですが、溶けた順番が どっちが早く溶けるかを 同じ重さにすると塩の方が6倍近く多くの粒子を含みます。 ただ融点が下がるには、溶けた粒子(分子やイオン)の数が重要です。 温度は下がるけど、見た目は解けるんです。, こんにちは。 あとはこの割合で計算すればいいのです。 >私は 氷は「解ける」のだと思っていましたが 塩は小さい(分子量58.5=1モルの重さg )なので 塩を入れると温度は下がります。 結果、塩が一番溶けにくかったのですが、その理由を書かなければなりません。いろいろ調べて、「塩を付けると溶けにくい」ということはたくさん見つかったのですが、どの成分があるから溶けにくいなどの詳しい内容が僕の検索技術ではどうしても調べられません。 というようなことを言いたかったのです。 「氷に塩を混ぜたモノに袋入りのジュースを入れると、シャーベットになる」という実験をしようと思っています。 文部省検定の工業英語の教科書で「melting=溶解」としているのを見たこともあります。文部省レベルでもわかっていないということです。 その反対になぜ氷に砂糖をかけたら溶けるのが遅いのでしょうか? アイスクリームやジュースかなにかを氷で冷やしていて、その温度上昇を調べているのではないのですよね? まず、食塩水は食塩(NaCl)が水に溶けている状態のことですよね。食塩水では、水分子の酸素原子と水素原子に電荷の偏りがあるため、下図のように水分子のマイナスの酸素原子がNa+に、プラスの水素原子がCl-に、強く引き付けられていきます。そして、水分子がナトリウムイオン、塩化物イオンそれぞれを取り囲みます(この現象を水和といいます)。 したがって、凝固していない状態では、食塩水は以下のような状態になっていることがわかりますよね。 QuizeOver.com 凝固点が下がるので氷にもどらなくなります。そこを中心にして、その周囲 その後の、氷の融け方は緩やかになると思います。 砂糖、塩をタッパーに入れて冷蔵庫に保管しています。 小学生が納得できるような簡単な説明はないでしょうか?, あなたを助けてくれる人がここにいる 実際にはマイナス21.3℃まで下がるそうだ。よく教科書なんかには”アイスキャンデーを作ってみよう”コーナーで紹介されている*1。しかしその肝心の原理については、完全にはぐらかされているのだ。その解説を書いた本を探した記憶があるのだが一向に見つからなかった。 私は 氷は「解ける」のだと思っていましたが All Rights Reserved. あなたも誰かを助けることができる 凍などに利用されています。. 凝固点から高い温度にある物の方が速く融けますから、塩の方が速く融けたのです。 氷と砂糖を混ぜても温度が0度より下がらないのはなぜですか? No2さんの回答とおなじです。 凝固点降下でほぼセットで、出てくる図と言えば、この冷却曲線です。この冷却曲線は、凝固点降下度を測定する問題でいつも出てきます。さらに構造決定でもこの問題が出てくる事があるので、キッチリマスターしておいてください。 アイスクリームを作るときに氷に塩を入れて温度を下げた経験はありませんか。 >凝固点から高い温度にある物の方が速く融けますから、塩の方が速く融けたのです。 分かる方、簡単に説明して下さると嬉しいです。, 子供のいたずらで、キッチンの塩と砂糖を混ぜられてしまいました。 てしまうと考える方がわかりやすいのかもしれません。 式にしてみると こちらはnemochan様のスレッドですので、質問は別に立てられる方がよろしいかと存じます。, みなさま大変ありがとうございました.モル凝固点降下,寒剤,融雪剤,海水は氷りにくいことなど,大変勉強になりました.議論がどんどん盛り上がってどこで締め切ろうかと思っておりましたが,一旦締め切らせて頂きます.重ねてお礼いたします., Bubuca様、再度の説明ありがとうございました。 霧箱も作ってみようと考えたが、それを考え付いたのは高校になってからで、暇が無く挫折。, 放射線と聞くと目に見えない危険なものという印象を持つ人もいるかもしれません。しかし、現在放射線は医療や発電のためのエネルギー源などに有効利用されており私達の生活において非常に重要な役割を果たしています。実は日常生活の中で私達はラドンなどの放射性物質を含んだ空気を呼吸し、また放射線のシャワーの中で生活しているのです。これらの日常生活に存在する放射線を「自然放射線」と呼びます。, 放射線は高速に飛んでいる目に見えない非常に小さな微粒子のため、観察することは非常に難しいと思われるかもしれません。しかし、霧箱という装置を用いれば自然放射線の存在を簡単に確認することができます(α線とか)。, 霧箱は基本的にエタノールを入れたガラス容器とエタノールを閉じ込める為のガラス板から構成されており、ガラス容器の下部をドライアイスで冷却し、容器内のエタノールガスに温度差を生じさせることでエタノールの過飽和層をつくります。そして、エタノールの過飽和層を放射線が透過すると、飛行機雲のような放射線の飛跡が現れます。, ガラス容器はダンボールで、ガラス盤はお料理パッドに黒い紙を敷いたもので代用できる。 0度で氷だったものに何かが溶けると、凝固点が下がって0度の水になります。 なぜ砂糖水が早く溶けたのでしょうか?, 小学生にある程度分かるように説明したいのですが、どう説明したらいいか教えてください。 きなこ餅とかの、きなこに砂糖と少しの塩を実家では入れていましたが、塩を入れない時の違いを意識した事はなかったのですが、ふと気になりました。, 水と砂糖水を氷にして あなたもQ&Aで誰かの悩みに答えてみませんか?, http://www.kashi-kashi.com/world/kids/05/otona.html. 塩をかけた場合の方が0℃は相対的に高い温度になると考えたんです。 自由研究でこれに関連した内容をやろうと と凝固点の温度差は塩をかけた方が大きいということです。 水と氷が平衡状態になっているところ -実際に氷は水の状態と氷の状態が iPS細胞 パーキンソン病の治験開始!!いよいよ最終段階 世界初【Weekly Science News】. 切羽詰ってます。今日で夏休みおわっちゃいます。 より冷える氷にしておくために凝固点降下を . Copyright © 2020 身近な科学・学びを遊びに All Rights Reserved. 氷と塩が混ざった時の温度が0度より下がる理由と 融雪剤の散布によって、塩化カルシウムなどの成分が水に溶けて凝固点降下が起こり、融点が低下する。 これによって、融点が気温を下回れば雪は水へと変化する。加えて塩化カルシウムが水に溶けるときに発生する溶解熱も、融雪に寄与する。 塩が水に溶ける時ときは吸熱しますから、温度は下がっていきます。 誰かの疑問に誰かが答えることでQ&Aが出来上がり、後で見に来たたくさんの人の悩みの解決に役立てられています。 nhkの解 … も猫も犬もライオンも象も人間も一匹と数えるようなもので、粒子も大きな 結果的に、塩をかけることによって温度が下がることになります。 思います。 明確に区別したかったため、あえて漢字を使い分けました。 0℃と凝固点の開きは塩の方が大きくなります。凝固点を基準に考えると、 子供の夏休みの実験ですが,氷に塩をかけた場合,砂糖をかけた場合,何もしない場合で,塩が一番早く溶けてしまい,砂糖は一番溶けにくいという結果でした.どうしてでしょう?, こんばんは 融けたのかなぁ、と。, >Bubuca様 必要になるということです。でも、そんなにたくさんの砂糖をかけたらなん 砂糖を入れるつもりが、間違えて塩を入れてしまった。 そのメカニズムは、凝固点降下による食塩水の不凍化と状態変化・化学平衡で比較的簡単に説明できる。勿論凝固点降下のみで説明しようとしても、0度以下になる事に対する説明には全くなり得ないので、さらに状態変化・化学平衡的な側面から、その本に書いてある内容を基にして、自分なりに解釈してできるだけ詳しく説明してみる。, 冷蔵庫などで簡単に手に入る氷の上に、塩を乗せたイメージしやすい孤立系のモデル(つまり外界と熱のやり取りが無い)を考えてみる。 = H2O + NaCl - QkJ (Q>0) まず初めに、系内0℃において氷表面では、上式のような氷⇔水の平衡が生じているから、食塩を氷にまぶした状態の氷表面が一部溶け、食塩水となる。この際、食塩の水への溶解熱による吸熱反応が起こり、孤立系内の温度は少し下がるが、これは一時的なものである。食塩水は凝固点降下によって、濃いもの(飽和食塩水)は-21.3℃まで凍らない。

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