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気体も冷やせば液体になる?

1 はじめに 

 水という物質は温度によって固体(氷)⇔液体(水)⇔気体(水蒸気)に変化します。これを状態変化といいます。固体から液体に変化する温度を融点,液体から気体に変化する温度を沸点といい,物質によってその温度は違います。ドライアイスは二酸化炭素が固体になったものとして知られていますが,他の気体も温度を下げていき,沸点より低くなると液体になります。ドライアイスを利用した寒剤を使って,気体を液体に変化させてみましょう。

2 準備

・ガスライター用ボンベ(ブタンガス) ・200mlビーカー ・試験管立て ・試験管 ・エタノール ・ゴム管 ・ガラス管 ・ピンチコック ・電子マッチ ・輪ゴム ・ドライアイス ・ビニール袋 
  

  

3 実験方法と結果

(1) ビニール袋にゴム管の付いたガラス管を取り付けます。

ガラス管がビニール袋から抜けないように輪ゴムで留めてください。
(2) ビニール袋の中にブタンガスを入れます。ブタンガスはライターなどに使ってあるガスです。
 
燃えやすい気体なので,周りに火の気がないことを確かめて行いましょう。
体に有害な気体なので,吸い込まないように注意しましょう。
(3) ドライアイスを細かく砕き,ビーカーに入れます。その中に適量のエタノールを静かに注ぎます。
 
(4) 試験管を入れて,その中にブタンガスを入れていきます。ドライアイスとエタノールの寒剤は-70℃以下になるので,ブタンガスは冷やされて液体になっていきます。
 
 
(5) 試験管に液体がたまったら,ビーカーから取り出し,電子マッチで火を付けてみましょう。
火を使いますので,やけどをしないように注意しましょう。

4 先生方へ

ライター用ブタンはノルマルブタン(沸点−0.6℃)とイソブタン(沸点−10℃)の混合物です。
寒剤に使うアルコールは,エタノール,メタノールのどちらでもかまいません。どちらも-70℃程度になります。
中学1年「物質の状態変化」の内容で,いろいろな状態変化の例として扱うことができます。物質の状態は温度によって変化することを印象付けることができます。


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