授業のワンポイント

酸性やアルカリ性の水溶液の性質

■酸性やアルカリ性の水溶液に共通する性質

　アルカリ性の水溶液には指示薬の色の変化に共通する性質があり、酸性の水溶液にはそれに加え、金属との反応において共通する性質があります。今回の実験では、これらの性質を生徒に見いださせることがねらいです。
　まず、2.5％塩酸や2.5％硫酸などの酸性の水溶液、2.5％水酸化ナトリウム水溶液や2.5％水酸化バリウム水溶液などのアルカリ性の水溶液の中から、酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液をそれぞれ2つずつ選んで、合計4種類用意し、マイクロプレート（12穴）に入れます。それぞれの水溶液にBTB溶液、フェノールフタレイン溶液を1、2滴ずつ、またpH試験紙を入れ、指示薬を入れるごとに色の変化を観察します。
　最後に、それぞれの水溶液にマグネシウムリボンを入れ、気体が発生したら以下の図のように気体を回収し、ゴム栓を外して試験管の口にマッチの火を近づけ、反応を観察します。

　指示薬には様々なものがあり、それぞれの変色域について生徒に詳しい説明をする必要はありませんが、以下、確認しておくとよいでしょう。

・BTB
　変色域　pH6.0〜7.6　　
　pH6.0よりも小さいときは黄色、pH6.0〜7.6では緑色、pH7.6より大きいときは青色

・フェノールフタレイン
　変色域　pH8.0〜9.8
　pH8.0よりも小さいときは無色、pH8.0〜9.8では淡い赤色、pH9.8より大きいときは赤色


　酸やアルカリは、必ず薄めたものを生徒に配布してください。生徒に濃い酸を薄めさせることやアルカリの水溶液をつくらせることは避けましょう。また、アルカリ性の水溶液を扱うときは特に注意が必要です。必ず保護眼鏡を着用させてください。

■バタフライピーの花でつくる指示薬

　バタフライピーの花で指示薬をつくり、身のまわりのものでも指示薬になりうることを見いだすことが目的です。
　バタフライピーの花のティーバッグは、ネットショッピングなどで容易に購入することができますが、公費での支払いでどのように購入することができるかなど、学校の事務職員と相談する必要があります。
　まず、バタフライピーの花のティーバッグに熱湯を注いでハーブティーをつくって室温に冷やし、容器に移しとります。様々な水溶液に対して、それを指示薬として使用します。この指示薬は、酸性になるほど赤色に、アルカリ性になるほど黄色に変化します。
　バタフライピーの花には、アントシアニン系色素が含まれています。アントシアニン系色素の大きな特徴はpHの変化により、色調や安定性が大きく変わることにあります。ブルーベリーやイチゴ、ナスなどにもアントシアニンが含まれています。

［物質］化学変化とイオン　
3章 酸・アルカリと塩（教科書p.140〜161）

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