水の溶解性

問１3

問１３

水とヘキサン ヘキサン （石油成分） ヘキサン H2O 無極性分子 極性分子

水とエタノール H C2H5-OH H2O C2H5-O-H O H 極性分子 極性分子

ヘキサンと四塩化炭素 ヘキサン 四塩化炭素 無極性分子 無極性分子

食塩を水に溶かす Na+ Na+ Cl- イオン性物質 　（電解質） ２H2O H3O+ ＋OH- Cl-

水への溶解性 水に溶ける物質 水に溶けない物質 １．イオン性物質 例）NaCl １．油性（疎水性）物質 極性物質 例）石油、天ぷら油、油脂 　　　例）アルコール、酢酸、 　　　　　クエン酸、砂糖 ３．石（＊） ４．タンパク質（＊） ５．二酸化炭素、酸素 １．油性（疎水性）物質 　　例）石油、天ぷら油、油脂 ２．無極性物質 　　例）ベンゼン、四塩化炭素 ３．石（＊） ４．高分子　例）繊維、 　　プラスチック、タンパク質（＊） 　　デンプン（＃） ５．窒素、アルゴン、水素 親水性の高分子はゲル状（糊様） になる。　例）くず湯、とうふ ＊溶ける物と溶けない物がある。

極性分子ｖｓ.無極性分子 楕円球（ラグビーボール） 球 無極性 極性 より極性が大きい +極の中心と +極の中心と ± -極の中心が ＋ - ＋ - 無極性 極性 より極性が大きい +極の中心と -極の中心が 一致 +極の中心と -極の中心が 不一致 ± =双極子 - ＋ q+ q- m 極性の大きさ＝双極子モーメントで表す 双極子モーメント ＝ q x m q：電荷の大きさ　　m:極間距離

対称性の高い分子の極性 C Cl C 双極子モーメント＝０ Cl 空間を四等分する対称構造 Cl Cl (正四面体構造） 四塩化炭素 Cl ＋ - 対称性の高い分子の極性 Cl Cl C ＋ - C 双極子モーメント＝０ ＋ - ＋ - ＋ - 空間を四等分する対称構造 Cl Cl (正四面体構造） 四塩化炭素 Cl 双極子モーメント＝０ 平面正六角形構造 ベンゼン

- 水の極性 + - - - - 分子間引力 合成された双極子モーメント ＝1.94 Debye 水素結合 O HーO O H H H 合成された双極子モーメント　 ＝1.94 Debye 水素結合 - O HーO O H ＋ ＋ H ＋ H - - ＋ - 水は極性分子 ＋ ＋ - ＋ ＋

C O 直線分子 二酸化炭素 無極性 平面三角形分子 三角錐分子 Cl Cl N H アンモニア 極性 B H Cl 三塩化ホウ素 無極性

問１４

硬水・軟水 河川の水は山から流れ出し、下流に下ってくる間に岩石・ 砂利の一部を溶かし、土壌中の無機塩類や有機物を溶かす。 ●石灰岩地形を通った水やや地下水は、カルシウムCa2+イオンの 濃度が高い。 　　（ヨーロッパ、アメリカの河川水）→硬水 ●雪解け水が河川水となる日本の水は、軟水が多い。 ●硬度：カルシウム、マグネシウムの量を炭酸カルシウムCaCO3に換算し、mg/L又はppmで表す（mg/L≡ ppm)。 ●二酸化炭素CO2が水に溶けると CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

ミネラルウオーター 軟水：0～60未満 中程度の軟水：60～120未満 硬水：120～180未満 非常な硬水：180以上 硬度30（軟水） 海洋深層水 成分（/1000ｍＬ） ナトリウム：16mg カリウム：2.3mg カルシウム：20mg マグネシウム：61mg Contrex 南アルプスの水 　evian 硬度30（軟水） 【硬度】約３０４ 硬度 1551(硬水)

河川水の行方

海に溶けているその他の化合物 1000トン中 （1t = 1m3) 全海水中 金 Au 0.006g 3000万トン 銀 Ag 3g 13億トン 銅 Cu 1 - 10g 40　-　4000億トン 鉄 Fe 20ｇ 酸素 O2 　　6.4 mL/L at 10℃（深さ200-400m) 炭酸ガス CO2

海水、ドンファン湖、死海の塩濃度、イオンの割合

表面張力

問１６ ヘキサン （石油成分）

問１６

表面張力とは？ 液体表面 液体の内部 水：73 dyne/cm <H2O間の水素結合が原因> 水よりも大きいのは水銀だけ ●分子間力（液体の凝集力）の大きな液体ほど大きな球になれる。 この液体の凝集力を表面張力という。 水：73 dyne/cm <H2O間の水素結合が原因>　　水よりも大きいのは水銀だけ dyne/cm：1g の液体を1cm引き離すに必要な力

水滴 水滴は 水集団の例 スペースシャトルで行われた無重力での水のふるまいの実験 スペースシャトルで行われた水のふるまいの実験 水滴は 　　水集団の例 水滴 http://webmap.torikyo.ed.jp/ipa/d-etu1/d-muj1/IPA-rikajikken.htm スペースシャトルで行われた無重力での水のふるまいの実験 スペースシャトルで行われた水のふるまいの実験

液体と固体の密度 ＊ 固体の密度が 液体よりも小さいのは水だけ。 物質 液体 固体 エタノール 0.786 ＜ 0.938 （g/cm3 ） 　液体と固体の密度　 （g/cm3 ） 1 cm3の質量 物質　　　　　　液体　　　 固体 　水　　 　　 　 1.000 ＞ 　0.917 (0 ℃) 　 　 H-OH 　　　 　エタノール 　　　　 0.786 ＜ 0.938 　CH3CH2-OH ＊　固体の密度が 　 液体よりも小さいのは水だけ。

表面張力（分子間力が原因）と日常生活 ●同一物質間 → 集合 → 球に近い液滴をつくる。 雨、芋葉の上の水滴、雫 雨粒 ●異なる物質間 ●同一物質間　→　集合　→　球に近い液滴をつくる。 　　　　　　　　　　雨、芋葉の上の水滴、雫 雨粒 www.bioweather.net/.../ contents/mame006.htm ●異なる物質間　 　a.　なじむ（親和性）関係の場合 　 小さな分子は溶解する：砂糖、食塩、アミノ酸 大きな分子は濡れる（浸透する）：紙、布（木綿）、タオル 　　　植物の葉茎の中を水が移動 　　　高い樹木の導管（セルロース）中を水が登る 　　　毛細血管（タンパク質）内を血液が移動する b.　なじまない（撥水）関係の場合　 　　傘、蝋（ろう）、防水加工したズボン プラスチック www.fukuoka-edu.ac.jp/ ~fukuhara/keitai/4-2.html

表面張力の値 定義： 境界面を単位面積だけ作るのに必要なエネルギー 表面を出来るだけ小さくしようとする傾向を持つ液体の性質 定義：　境界面を単位面積だけ作るのに必要なエネルギー 表面を出来るだけ小さくしようとする傾向を持つ液体の性質 液体分子どうしの分子間力により、分子が互いに引き合って凝集しようとする。 表面張力が大きいほど大きな液滴をつくる。 ぬれやすい内壁をもつ毛細管内を高くまで上昇する。 液体 表面張力 単位 mN/m 水銀 Hg 476 20℃ 水 H2O 72.7 ベンゼン C6H6 28.9 酢酸 CH3COOH 27.7 四塩化炭素 CCl4 27.0 アセトン CH3COCH3 23.3 メタノール CH3OH 22.6 エタノール C2H5OH 22.55 ヘキサン C6H14 18.4

問１７

問１７

　洗濯の原理 　　洗剤の役割は？ 表（界）面活性剤とは？ 　　親油基と親水基を同一分子内にもつ物質

問１8

問１８

あめんぼうは なぜ 水に浮かんでいられるのか？ 表面張力のVTRを観る あめんぼうは なぜ 水に浮かんでいられるのか？

問19

問１９

紫キャベツを絞った汁を即席ラーメンにかけると、何色になるか？ 問20 紫キャベツを絞った汁を即席ラーメンにかけると、何色になるか？ 　紫色のまま B.　ピンク色 C.　 緑色

問２０ 　紫色のまま B.　ピンク色 C.　 緑色