成分元素の検出｜化学基礎【高校化学Net参考書】

成分元素の検出

　物質を構成している元素は，その元素に特有の性質を利用することによって確認することができます。つまり，特有の性質が見られればその元素が含まれていることを確認することができ，特有の性質が見られなければその元素は含まれていないことがわかります。

　元素の代表的な確認方法を，次に紹介します。

　いくつかの金属元素の中には，その化合物の水溶液を白金線につけて燃やすと，それぞれの元素に固有の色の炎が表れます。この反応を炎色反応といい，その色によって構成元素を特定することができます。

　特に，リチウムLi（赤），ナトリウムNa（黄），カリウムK（赤紫）は炎色反応でしか確認できないと思ってください。

リアカー	無き	K村，	動力を	借ると	するもくれない	馬力。
Li赤	Na黄	K紫（赤紫）	Cu緑（青緑）	Ca橙赤	Sr紅	Ba緑（黄緑）

　塩化ナトリウムNaCl水溶液に硝酸銀AgNO₃水溶液を加えると，白く濁ります。

　　　NaCl　＋　AgNO₃　→　AgCl　＋　NaNO₃

　これは，水に溶けにくい塩化銀AgClという物質の沈澱が生じたためです。このように，水に溶けにくい固体が生じる変化を沈殿反応といいます。

　詳しくはイオン結晶のページで解説しますが，銀イオンAg^＋と塩化物イオンCl^－が反応することで塩化銀AgClの白色沈殿を生じます。このことを利用して，硝酸銀AgNO₃水溶液を加えることによって，構成元素として塩素Clが含まれているかどうかの確認をすることができるのです。

　石灰水に二酸化炭素CO₂を通じると，白く濁ります。このことを利用して，炭素元素Cを確認することができます。

　試料（調べたい物質）を燃やして（酸素O₂と反応），発生した気体を石灰水に通じます。このとき，白濁すれば，二酸化炭素CO₂の発生が確認できます。

　酸素O₂と反応させて二酸化炭素CO₂が発生したのですから，元々の試料には少なくとも炭素元素Cが含まれていたことが確認できます。

　同様の考え方で，水素元素Hを確認することもできます。

　硫酸銅（Ⅱ）無水塩CuSO₄は，白色の粉末です。これが水H₂Oに触れると，青色の硫酸銅（Ⅱ）五水和物CuSO₄・5H₂Oになります。

　　　CuSO₄（白色）　＋　５H₂O　→　CuSO₄・５H₂O（青色）

　よって，試料を燃やして（酸素O₂と反応），生じた液体を硫酸銅（Ⅱ）無水塩CuSO₄に加えます。このとき，青色に変色すれば，水H₂Oの生成が確認できます。

　酸素O₂と反応させて水H₂Oが生じたのですから，元々の試料には少なくとも水素元素Hが含まれていたことが確認できます。