アンモニアの噴水

質問

中学の理科での質問です！

１．かわいたフラスコに、気体のアンモニアを入れ、装置を組み立てる。
２．スポイトの水をフラスコに入れる。
３．アンモニアが水にとけると、フラスコ内の圧力が下がり、水槽の水は吸い上げられる。吸い上げられた水は、赤色に変化する。

３での質問なんですけど
どうしてアンモニアが水にとけるとフラスコ内の圧力が下がるんですか？？
そして、どうして圧力が下がると、水槽の水は吸い上げられるんですか？

教えてください！＞＜

回答No.2

sailor

イオンの話とか持ち出すとややこしいので、ざっくりと説明しますね。
先ず、水の分子というのは隙間なくぎっしりと詰まっているのではなく、分子と分子の間には隙間があるんです。その隙間にアンモニアの分子が入り込んでしまうため、水の量は増えないのに、隙間に入り込んだ分だけ気体のアンモニアの量が減ってしまいます。元々、ちょうど一杯になる分だけのアンモニアが入っていたのに水に溶けてしまった分だけ、アンモニアが足りなくなってしまいますね。フラスコは変形できないので足りなくなった分の隙間を埋めてやら無いと何も入っていないところが出来てしまいます。

何もしない状態でも地球上にいれば、実は大気圧といって空気の重さで気体でも液体でも固体でも押されている状態なのです。この力は意外に大きくて１平方ｃｍあたりで1Ｋｇｆ位あるのです。もちろんフラスコに入れたアンモニアにもこの力が掛かっていますし、水槽の水にもかかっています。ここでアンモニアを入れたフラスコに水を入れると、アンモニアが水に溶けてしまった分だけ、何も入っていないところが出来てしまいます。ここで水槽の水と管でつなぐと、フラスコの中は何も入っていないところは力が掛かっていないのに、水槽の水には力が掛かっているので、水槽の水が大気圧に押されて中に入ってくるということです。すなわち、実際にはフラスコが水を吸い込んだのではなく、水槽の水が大気圧に押されて押し込まれたのです。

水などの分子がきっちりと隙間なく詰まっているのではなく隙間があることは、簡単な実験で見ることが出来ます。アルコールと水を正確に５０ｍｌずつ測って混ぜてみてください。答えは当然１００ｍｌになるはずですが、実際は１００ｍｌにはなりません。どんなに正確に測ってこぼさないように混ぜても足りなくなります。これはアルコールの分子の方が水の分子より大きいのでアルコールの分子の隙間に水の分子が入り込んでしまうためです。大豆とゴマを５０ｍｌづつ測って混ぜてみると、その様子が良くわかるでしょう。このように物質を混ぜると体積が変ってしまうことはよくあることなのです、。重さは混ぜる前と後とで変る事はありませんので、化学に実験できちんと量を測るときには体積でなく重さで測ることが多いのです。

お礼

そういうことなんですか！！！知りませんでした＞＜とても分かりやすかったです！ありがとうございます！

回答No.1

AVENGER

＞どうしてアンモニアが水にとけるとフラスコ内の圧力が下がるんですか？？

アンモニアが水に吸収され、体積が減るから。

＞どうして圧力が下がると、水槽の水は吸い上げられるんですか？

大気圧（１気圧）とフラスコ内の気圧の差によって。