昇華について

 パラジクロロベンゼン。化学式はC6H4Cl2。融点53℃、沸点174℃。
 
 これは中学校の理科の状態変化のところで出てくる塩化化合物なのですが、ドライアイスのように空気中で昇華(固体からいきなり気体になること)します。中学校の理科では、昇華する物質でけっこうベタだから出している感じです。

 塾で生徒に「結局これってなんなんですか?」って聞かれたのですが、パラジクロロベンゼンは、トイレに昔あった消臭剤や、防虫剤に使われています。においがキツイやつ。だから教科書も防虫剤(パラジクロロベンゼン)ってかけばいいのに・・・

 あと炭酸水素ナトリウム(=重層。かなり弱いアルカリ性)の分解をやった時、重曹は熱すると、炭酸ナトリウム(けっこう強いアルカリ性)と、二酸化炭素と、水に分解されるって言ったら、「じゃあ炭酸水素ナトリウムはどうやって作るの?」とパンチのある質問。これは水酸化ナトリウムと二酸化炭素を化合させるとできます。

 ただベーキングパウダーの実験で学校の先生が「普通に熱しただけじゃできないから何か工夫してた」って言うのはちょっとわたし化学の専門家じゃないので分からない。調べてみよう。

 追記:ドライアイス(固体の二酸化炭素)ってどう作るか気になったのでまとめました。二酸化炭素は融点(-56℃)と沸点(-78℃)はとても低く、常温では気体の物質です。
 しかし融点や沸点は圧力によって変化するので、強い圧力をかけると二酸化炭素の沸点は上がり(気圧の低い富士山山頂でご飯が炊けないのとの現象)液体の二酸化炭素が得られます。
 この液体の二酸化炭素を急激に気化させると、強烈な潜熱(=帰化熱。気体になる時まわりから熱を奪って温度が下がる現象。うち水など)によって二酸化炭素の温度が下がり、固体(ドライアイス)になるそうな。

 で、このドライアイスを常温1気圧に置くと、昇華して一気に気体になるらしい。これは温度と圧力を下げると、融点と沸点はどんどん下がっていくんだけど、その下がり具合が沸点より融点の方が激しくて、決まった温度と圧力で融点が沸点と重なってしまう。
 この点を三重点って言って気体、液体、固体が共存できる点とか言ってるんだけど、私にはよく分からない。
 三重点ではどんな状態で物質が存在しているのかが。水なら水蒸気と水と氷が同時にいるってこと?じゃあなんで三つに分かれてるの??どれか一個でもいいじゃん。
 まあなんにせよ二酸化炭素の三重点は「-56.6 ℃、5気圧」なので1気圧では沸点と融点の間が無いのでいきなり固体から液体に昇華する。
 本当は分子の性質(二酸化炭素は分子を作る力が弱い)とかいろいろあるらしいけど、大雑把に言うとこんな感じ。

 つまりドライアイスの生成は、圧力を調整することで物質の状態や温度を変えているんだけど、実は冷蔵庫の冷媒がこれをやって食品を冷やしていたりする。
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