中3理科:イオンの移動

<ポイント>
・水溶液に電流を流すと、陽イオン(水素イオン)は陰極側に移動する
・水溶液に電流を流すと、陰イオン(水酸化物イオン)は陽極側に移動する
・リトマス紙を変色させるのは、水素イオン・水酸化物イオンである
水道水をしみこませた ろ紙の上にリトマス紙を置き、その中央に調べたい水溶液をしみこませた糸を置きます。
このろ紙の両端に電圧を加えると、水溶液をしみこませた糸の付近から変色していきます
(青色リトマス紙なら赤色に、赤色リトマス紙なら青色に変色する)
イオンの移動
こちらの図は、上の説明のような条件で、「糸に塩酸をしみこませた」ときを表しています。

電圧が加えられると「陽イオンは陰極側に移動」していきます。
塩酸の場合は、電離した水素イオン(H)が陽イオンですので、「Hが陰極側に移動すると、赤いシミも同じように移動」します。

これは、「青色リトマス紙を赤く変色させたのが水素イオンである」ことの証明になっています。

また、赤色リトマス紙と水酸化ナトリウム水溶液を使った実験を考えてみると、
「電離した水酸化物イオン(OH)が陽極側に移動する」ことになるので、
それに合わせて「青色のシミも同じように移動する」ことになります。
つまり、赤色リトマス紙を青くしているのは水酸化物イオン(OH)だ、ということです。

<補足>
今回の説明では、「リトマス紙のシミが移動する」ことを利用しました。
同じような実験で、「BTB溶液を加えた寒天」を使うことがあります。

どちらの実験でも、
・酸性の水溶液に含まれる水素イオンは、陰極側に移動する
・アルカリ性の水溶液に含まれる水酸化物イオンは、陽極側に移動する
ということを確認しています。

<まとめ>
・水溶液に電流を流すと、陽イオン(水素イオン)は陰極側に移動する
・水溶液に電流を流すと、陰イオン(水酸化物イオン)は陽極側に移動する
・リトマス紙を変色させるのは、水素イオン・水酸化物イオンである

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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