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理科 · 混合物を分ける性質

ろ紙で何でも分けられる？ろ過・蒸留・再結晶の選び方

編集：ひと息遊戯・ひと息学び 運営 · 公開日： · 編集方針

砂の混じった水と、食塩が溶けた水。同じ「水に何かが混ざったもの」でも、ろ紙で分けられるものは同じでしょうか。操作の名前を覚える前に、何がどんな状態で混ざっているかを見ると、選ぶ理由が見えてきます。

物質の記事では純物質と混合物を区別しました。今回は、混合物の成分を分けるために使う性質を比べます。ろ過、蒸留、再結晶の3問で、問題文のどの条件が答えを決めるかを確かめましょう。

ろ過：溶けずに残った粒を分ける

1問目の条件は「水と溶けない砂」「ろ紙に通す」です。答えは「ろ過」。この砂の粒はろ紙に残り、水は通り抜けます。加熱して蒸気を集める話でも、溶かした固体から結晶をつくり直す話でもありません。

一方、水に溶けている食塩は、普通のろ紙では取り出せません。砂のような溶けない粒を取り除く操作と、溶解した成分を分ける操作を区別しましょう。「水が透明になった」だけでは、溶けている物質もなくなったとはいえません。

蒸留：蒸気を冷やし、液体として回収する

2問目では「液体混合物」「沸点の違い」が手掛かりで、答えは「蒸留」です。蒸発したものを冷やして液体に戻し、集めるところまでが要点です。「熱を加える」という言葉だけでなく、何を回収するかまで追いましょう。

混合物の蒸気は、より蒸発しやすい成分に富むことがあります。これは、その成分だけが蒸発するという意味ではありません。沸点が違えば一度で完全に分かれる、とまでは考えず、この例題では分離に使う性質を押さえます。

再結晶：溶ける量の変化を使い、固体を精製する

3問目の「溶解度の温度依存」は、温度によって溶ける限度の量が変わることです。答えは「再結晶」。固体をいったん溶かし、結晶として取り出し直して精製します。今回の冷却による方法には、目的物が高温でよく溶け、低温では溶けにくい溶媒が適しています。

結晶を取り出したあとに残る液体が「母液」です。溶けやすい不純物を母液側に残せますが、溶けない不純物には別途ろ過が必要になることもあります。母液には目的物も残り得るので、精製と全量の回収は同じことではありません。

操作名の横に、判断した条件を書く

紙に「ろ過／蒸留／再結晶」と書き、3問の条件をそれぞれ一言で添えてみましょう。1問目は溶けない粒、2問目は沸点の違いと液体の回収、3問目は温度で変わる溶解度です。同じ選択肢が並んでいても、使う性質が違えば答えは変わります。

練習ボタンでは「化学・物質と分離」の小学校・中学校・高校の基本問題を選びます。この3問以外の該当問題も含まれます。混合物の分類は前提の物質の記事へ、溶液の濃さは関連記事の溶液・酸塩基の記事へ戻って確認できます。

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まずは例題で確かめる

選択肢を比べてから「答えと解説を読む」を開いてください。ここで読んだ例題は、テストの解答や成績として保存されません。

例題 1 · 化学・物質と分離

水と溶けない砂の混合物をろ紙に通して分ける操作は？

  1. 蒸留
  2. 再結晶
  3. クロマトグラフィー
  4. ろ過
答えと解説を読む

正解：ろ過

ろ紙の穴を通れる水と通れない粒を分けます。

この例題の出典

例題 2 · 化学・物質と分離

液体混合物を沸点の違いで分ける基本的な方法は？

  1. クロマトグラフィー
  2. 蒸留
  3. ろ過
  4. 再結晶
答えと解説を読む

正解：蒸留

蒸発した成分を冷やして液体として集めます。

この例題の出典

例題 3 · 化学・物質と分離

溶解度の温度依存を利用して固体を精製する方法は？

  1. クロマトグラフィー
  2. ろ過
  3. 蒸留
  4. 再結晶
答えと解説を読む

正解：再結晶

冷却などで結晶を析出させ、不純物を母液へ残します。再結晶は、固体をいったん溶かしてから結晶として取り出し直す精製です。母液は、結晶を取り出す際に残る液体を指します。

考え方・補足を読む

不純物の溶け方によっては、熱いうちのろ過なども必要です。

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このテーマの範囲は「化学・物質と分離」。範囲は「身近な知識・知識を広げる・幅広い教養」、難しさは「基礎」を最初に選びます。開始画面で条件を変更できます。

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