今回の記事では、主に有機化学分野で出題される「成分元素の検出」について解説します。
この記事を読んで以下のことを理解できればOKです↓↓
・炭素C、水素H、硫黄S、窒素N、塩素Clの成分元素の検出方法がわかる
有機化合物には炭素Cと水素Hをメインとして他にも、塩素Clや窒素Nなどが含まれいます。これらをその化合物に対する成分元素と言います。そして、着目している有機化合物に特定の元素が入っているかを実験によって確かめる操作を「成分元素の検出」と言います。
実験によって確かめるということで以下を押さえましょう↓
①操作（実験で何をするか）
②生成物（実験によってなにができたか）
③確認方法（生成物が本当にできたのかを確かめる）
①～③を押さえながら、炭素Cから成分元素の検出方法を復習していきましょう。
①操作：完全燃焼
②生成物：二酸化炭素CO₂
③確認方法：石灰水の白濁
炭素Cに関しては、中学校から行っていることなので特に説明は必要ないですね。続いて水素Hについて見ていきましょう。
①操作：完全燃焼
②生成物：水H₂O
③確認方法：硫酸銅(Ⅱ)無水塩：CuSO₄（白色粉末）に触れさせる⇒青色に呈色する
CuSO₄(白色粉末) ＋ H₂O(生成物)→ CuSO₄・5H₂O(青色結晶)
確認方法では、硫酸銅(Ⅱ)無水塩→硫酸銅(Ⅱ)・五水和物の反応で色の変化が起きるため、生成物に水が含まれていることがわかります。
①操作：水酸化ナトリウムNaOHを加えて、加熱
②生成物：アンモニアNH₃
③確認方法：濃塩酸HClを近づける⇒白煙が生じる
NH₃ + HCl → NH₄Cl
※確認方法において白煙が生じる理由↓↓
気体のアンモニアNH₃と揮発性を持つ濃塩酸HClの反応によってできた塩化アンモニウムNH₄Clが細かい粉末の固体であり、白煙のように見えるからです。
①操作：ナトリウムNaを加えて、加熱融解
②生成物：硫化ナトリウムNa₂S
③確認方法：酢酸CH₃COOHと酢酸鉛(Ⅱ)Pb(CH₃COO)₂水溶液を加える⇒硫化鉛(Ⅱ)の黒色沈殿を生じる
金属と硫黄の関係をしっかり復習しておくことが大事です。
①操作：黒く焼いた銅線の先につけて加熱する
②生成物：塩化銅(Ⅱ)CuCl₂
③確認方法：銅の炎色反応を示す：青緑色
炎色反応については、「りあかーなきーけむらー…」の語呂合わせで覚えていってください。
以上です。今回は、高校化学の成分元素の検出について扱いました。誤りがあれば、コメント指摘していただけると幸いです。
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