「透明な水溶液」と聞くと、色のない液体だけを思い浮かべるかもしれません。 でも、透明と無色は、同じ意味ではありません。色が付いていても、透明な水溶液はあります。
| 例 | 色 | 透ける？ |
|---|---|---|
| 食塩水 | 無色 | 透明 |
| 硫酸銅水溶液 | 青色 | 透明 |
どちらも水溶液。青色でも透明です。見た目だけで、名前の分からない液体の中身を確定しません。
色があるか、向こうが見えるか
無色は、色が付いていないこと。透明は、光を通し、向こう側が透けて見えることです。 例えば硫酸銅の水溶液は青色ですが、透明です。「青いから水溶液ではない」と判断してはいけません。 観察するときは、色の有無と、にごりの有無を別々に記録しましょう。
透明だから、水だけとも限らない
食塩水は無色透明ですが、食塩が溶けています。 見た目が水と似ていることは、水以外の物が入っていない証拠にはなりません。 名前の分からない液体を、味見して確かめてはいけません。問題では、指示薬の変化や、蒸発させたあとの結果など、与えられた情報を使って区別します。
最後に、一問だけ
「Aは青色透明、Bは無色透明。水溶液の可能性があるのはBだけだ」 この判断は正しいでしょうか。 正しくありません。色のある水溶液もあるので、Aも候補から外せません。また、見た目だけでは中身まで確定できません。 「透明」を見たら「無色」に置き換えない。観察の言葉を、そのまま正確に読むことが大切です。
あわせて読む
太い電熱線は、いつでも発熱が大きい？｜つなぎ方を読んでから比べよう
リトマス紙の色が変わらなければ中性？｜赤と青、両方の結果を確かめよう
編集補足：観察の欄を、色とにごりに分ける
以下は、液体の見た目を言葉で記録するための編集補足と自作例題です。学校の基本的な水溶液の観察を考えます。名前の分からない液を味見したり、自己判断で混ぜたりして調べるものではありません。問題に示された観察と実験結果から判断します。
「透明だった」とだけ書くと、色が付いていたかどうかは記録に残りません。「青かった」とだけ書いても、透けていたのか、にごっていたのかが分かりません。二つは別の項目なので、一つの形容詞で両方を済ませないようにします。青色透明、無色透明のように、必要な情報を組み合わせて書きます。
色のある液でも、光が通って向こうが見えれば透明です。逆に、色のない水へ細かい固体が散らばると、にごって見えることがあります。固体が水の中へ細かく分散している状態と、水に溶けて均一な水溶液になった状態を、同じ「混ざった」という言葉だけで処理しないことが大切です。
例題1：青い液体を、水溶液の候補から外せる？
Aは青色で向こうが透けて見える液体、Bは無色で向こうが透けて見える液体です。Cは白くにごり、細かい粒が残る混合物でした。「水溶液の可能性があるのは、無色のBだけ」と判断してよいですか。
よくありません。Aのような青色透明の水溶液もあります。 代表的な学習例として硫酸銅水溶液があります。色があるという理由だけで、水溶液の候補から外すことはできません。一方、Bも透明だからといって純粋な水とは決まりません。食塩などが溶けていても無色透明です。
Cについては、少なくとも細かい固体を含む状態として、均一に溶けた水溶液だけの見た目とは区別します。ただし、Cの液体部分に別の物質が溶けている可能性まで否定することはできません。砂を含む食塩水のように、溶けたものと溶けていないものが同時にある場合も考えられるからです。
答えを「AもBも水溶液である」と言い切るのも、与えられた情報を越えています。ここで分かるのは、見た目からその可能性を除けないことです。物質名や中身を確定するには、ほかの根拠が必要です。
例題2：透明なろ液なら、食塩もなくなった？
食塩が完全に溶けた水へ砂を加え、砂の粒を取り除けるろ紙で適切にろ過しました。下に集まった液は無色透明でした。「透明になったので、砂も食塩も除かれた」という説明は正しいですか。
正しくありません。砂は取り除かれますが、溶けた食塩は水とともに通り、ろ液に残ります。 透明になったことは、目に見えるにごりがなくなったという観察です。それを、水以外の物質がなくなったという説明へ置き換えてはいけません。
ここでは初めに食塩が溶けていたことと、ろ過をしたことが条件として与えられています。その条件があるため、ろ液に食塩が含まれると考えられます。未知の透明な液を一つ見ただけなら、食塩が含まれるとも含まれないとも決められません。どこから情報を得たのかを区別しましょう。
蒸発させた後の結果も、言える範囲を確かめる
水溶液を適切に蒸発させ、固体が残ったなら、見た目では分からなかった物質の存在を調べる手がかりになります。ただし、白い固体だから食塩と決めることはできません。白い固体になる物質は一つではないためです。実験前の候補や、ほかの性質の記録も必要になります。
反対に、何も残らなかったから必ず純粋な水だった、とするのも一般には言いすぎです。溶けていた物質が水と一緒に外へ出る場合や、観察できる量が少ない場合も考えられます。学校の問題では、与えられた候補と条件の範囲で判断します。残ったかどうかという結果だけに、書かれていない前提を足さないようにします。
見比べるときは、容器と光の条件にも目を向ける
色の濃さを比較する場面では、容器の形や液の厚み、照明が違うと見え方も変わります。濃い色に見えたというだけで、溶けている物質の量が必ず多いとは限りません。比較実験なら、どの条件がそろえられているかを読みます。
とくに、容器そのものに色が付いている場合、液体の色と混同しないようにします。色を観察した対象は液体か、容器か、加えた指示薬か。実験図に赤や青の部分があったら、何に付いた色なのかを先に確かめます。
観察と判断を、二文に分けて書いてみる
「無色透明だったので水である」という文には、観察から物質名への飛躍があります。まず「液は無色透明だった」と観察を書き、次に「この見た目だけでは、水か、何かが溶けた水溶液かは決められない」と判断を書きます。二文に分けると、どこまでが見た事実かが明らかになります。
理科の記述では、知っている名前を急いで当てるより、資料に書かれた情報を正確に使うことが大切です。「透明」と「無色」を別の言葉として扱う練習は、実験で何を見て何を考えたのかを分ける練習にもなります。