試薬の調製法(中学校1分野)

実験の準備で手間がかかるのは試薬の調製。計算するのも大変!そんなときに役立つ、試薬の調製法をまとめました。
是非ご活用ください。

試薬名 調製法 使用法
石灰水
Ca(OH)2
水500cm3に水酸化カルシウム(消石灰)50gを加えてよく振り、静置しておいて、その上澄み液を使う。水酸化カルシウムの飽和水溶液は約0.17%(約0.023mol/L)である。
保存:試薬びんに入れ、ゴム栓をしておく。ガラスの栓は使わない。
石灰水に二酸化炭素を吹きこむと、炭酸カルシウムCaCO3の白色沈殿ができて、溶液が白濁する。これにより、二酸化炭素の検出ができる。
 Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O
この沈殿は、さらに二酸化炭素を通じると炭酸水素カルシウムCa(HCO3)2を生じて溶ける。
 CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2
炭酸水素カルシウム水溶液を加熱すると、逆の反応が起こり、再び炭酸カルシウムの白色沈殿を生じる。
オキシドール
H2O2
過酸化水素を含む液体の日本薬局方での名称。2.5~3.5%の過酸化水素水に安定剤を加えている。 市販の過酸化水素水は通常30%水溶液である。市販の過酸化水素水10cm3に水を90cm3加えると、 オキシドールとほぼ同じ濃度になる。
保存:ポリエチレンびんに入れて冷蔵庫または冷暗所で保存する。
二酸化マンガン(酸化マンガン(IV))にうすい過酸化水素水を注ぐと酸素が発生する。この反応では、二酸化マンガンは触媒としてはたらく。
 2H2O2→2H2O+O2
2.5%塩酸
HCl
(0.69mol/L)
市販の濃塩酸(約35%、密度1.18g/cm3)6.5cm3を水100cm3に加える。または、5%塩酸50cm3に水を51.5cm3加える。 うすい塩酸として使用する。
注意:濃塩酸の試薬びん内は、発生した塩化水素(気体)のため、加圧状態になっていることがある。びんの栓を開けるときには注意する。
5%塩酸
HCl
(1.4mol/L)
市販の濃塩酸14.1cm3を水100cm3に加える。 濃塩酸を8倍にうすめたものとして使用する。
食酢
CH3COOH
酢酸が含まれている(約4%)。市販の氷酢酸(約99%、密度1.05g/cm3)4cm3を水100cm3に加えると4%酢酸になる。 ベーキングパウダーには炭酸水素ナトリウムNaHCO3が含まれている(約35%)。
ベーキングパウダーに食酢を加えると、二酸化炭素が発生する。
 NaHCO3+CH3COOH
  →CH3COONa+H2O+CO2
2.5%アンモニア水
NH3
(1.5mol/L)
市販のアンモニア水(約28%、密度0.90g/cm3)10.9cm3を水100cm3に加える。
保存:ポリエチレンびんに入れて冷蔵庫または冷所で保存する。
うすいアンモニア水として使用する。
2.5%硫酸
H2SO4
(0.26mol/L)
市販の濃硫酸(約95%、密度1.83g/cm3)1.5cm3を、100cm3の水に少しずつ加える。 うすい硫酸として使用する。
注意:濃硫酸を水でうすめると、はげしく発熱する。大量の水に少しずつ濃硫酸を加え、ガラス棒でたえず攪拌しながらうすめる。
2.5%水酸化ナトリウム水溶液
NaOH
(0.64mol/L)
水酸化ナトリウム2.5gを水97.5cm3に溶かす。
保存:ポリエチレンびんに入れて保存する。
うすい水酸化ナトリウム水溶液として使用する。
2.5%水酸化バリウム水溶液
Ba(OH)2
(0.15mol/L)
水酸化バリウム2.5gを水97.5cm3に溶かす。 うすい水酸化バリウム水溶液として使用する。
有毒であるので取り扱いに注意し、廃液も回収する。
フェノールフタレイン溶液 95%エタノール90cm3に0.1~1gのフェノールフタレインを溶かし、これに水を加えて全体を100cm3にする。 酸性・アルカリ性の指示液として用いる。
酸性では無色、アルカリ性では赤色を呈する(変色域はpH8.3~10.0)。
フェノールフタレインは無色の結晶で、水にはごくわずかしか溶けないが、温アルコールには容易に溶ける。中性や酸性の水溶液にフェノールフタレイン溶液を多く加えると、溶けきれなくなったフェノールフタレインが析出し白くにごるため、2~3滴程度使用する。
アルカリ性の水溶液では、フェノールフタレインがキノイド型の陰イオンになるため溶けやすくなる。
BTB溶液
(ブロモチモールブルー溶液)
10%エタノール100cm3にBTB粉末0.1gを溶かす。
呼吸や光合成の実験では、この液を水で10倍にうすめて0.1%水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加え、弱アルカリ性(青緑色~青色)にして使う。pH7前後の水に加えたとき、緑色を示すように調製する。
保存:褐色の試薬びんに入れ、暗所で保存する。
酸性では黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色を示す(変色域はpH6.0~7.6)。
中性または弱アルカリ性にしたBTB溶液に二酸化炭素が溶けると、二酸化炭素が水と反応して炭酸ができるため液が酸性となり、黄色に変化する。これは、呼吸による二酸化炭素の検出に利用される。呼気を吹きこんで中性か酸性にした液は、二酸化炭素を失うと青色にもどる。これは水草の光合成による二酸化炭素の呼吸の検証に利用される。
参考:啓林館中学校理科指導書