実験 / experiment_inorganic
アンモニウムイオンの確認実験
アンモニウムイオンを含む試料に強塩基を加えて加熱し、発生するアンモニアを湿った赤色リトマス紙で確認する実験教材です。
実験教材
# 実験
# 無機化学
# アンモニウムイオン
# アンモニア
# リトマス紙
# 気体の確認
# 塩基性
この教材で学ぶこと
到達目標
- アンモニウムイオンが強塩基と反応してアンモニアを発生することを説明できる
- アンモニアが湿った赤色リトマス紙を青色に変えることを説明できる
- アンモニアの確認方法を安全上の注意とともに理解できる
- NH₄⁺とNH₃の関係を説明できる
前提知識
- 酸と塩基
- アンモニア
- アンモニウム塩
- リトマス紙
- 気体の性質
図・写真
※スマホで画像が見づらい場合は、画像を拡大表示するか、別タブで開くと確認しやすいです。
STEP 1
アンモニアとpH指示薬
STEP 2
赤色・青色リトマス紙
STEP 3
確認の流れ
Credit: ChemStudy 自作図
License: Original
実験情報
目的
試料中にアンモニウムイオンNH₄⁺が含まれているかを、アンモニアNH₃の発生で確認する。
原理
アンモニウムイオンNH₄⁺は、強塩基のOH⁻と反応するとアンモニアNH₃を発生する。発生したアンモニアは水に溶けて塩基性を示すため、湿った赤色リトマス紙を青色に変える。この性質を利用して、アンモニウムイオンを確認できる。
器具
- 試験管
- 試験管立て
- スポイト
- 湯浴または加熱器具
- 赤色リトマス紙
- 保護メガネ
- 手袋
試薬
- 試料溶液
- 水酸化ナトリウム水溶液
- 蒸留水
- 赤色リトマス紙
手順
- 保護メガネと手袋を着用する。
- 試験管に試料溶液を少量入れる。
- 水酸化ナトリウム水溶液を少量加える。
- 必要に応じて軽く加熱する。
- 試験管の口付近に、湿らせた赤色リトマス紙を近づける。
- リトマス紙が青色に変化するか観察する。
- 変化が見られた場合、アンモニアが発生したと判断する。
観察結果
| 試料 | 結果 |
|---|---|
| NH₄⁺を含む試料 + NaOH | 加熱によりNH₃が発生する |
| 発生したNH₃ | 刺激臭をもつ |
| 湿った赤色リトマス紙 | 青色に変化する |
| NH₄⁺を含まない試料 | リトマス紙の変化が見られにくい |
安全上の注意
- アンモニアを直接吸い込まない。
- 試験管の口を人に向けない。
- 水酸化ナトリウム水溶液は強塩基なので、皮膚や目につけない。
- 加熱しすぎて液体を飛ばさない。
- こぼした場合は教員や指導者に知らせる。
廃液・廃棄
- 塩基性廃液は指導者の指示に従って処理する。
- 使用済みリトマス紙は指定された方法で廃棄する。
- 試験管は十分に洗浄する。
早覚え表
印刷・PDF保存・CSVダウンロードに対応しています。
アンモニウムイオン確認の基本
| 項目 | 内容 | ポイント |
|---|---|---|
| 確認対象 | NH₄⁺ | アンモニウムイオン |
| 加える試薬 | NaOH水溶液 | 強塩基を加える |
| 発生する気体 | NH₃ | アンモニア |
| 確認方法 | 湿った赤色リトマス紙 | 青色に変化 |
| 反応式 | NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O | 塩基でNH₃を追い出す |
アンモニアの性質
| 性質 | 内容 | 実験での意味 |
|---|---|---|
| におい | 刺激臭 | 直接かがない |
| 水への溶解性 | 水に溶けやすい | 湿ったリトマス紙を使う |
| 酸塩基性 | 塩基性 | 赤色リトマス紙を青色にする |
| 反応 | 酸と反応してアンモニウム塩を作る | NH₃ + HCl → NH₄Cl |
覚え方・暗記ポイント
アンモニウムイオンは強塩基でアンモニアを発生する。
反応式は NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O。
アンモニアは湿った赤色リトマス紙を青色に変える。
リトマス紙は湿らせて使う。
アンモニアは直接吸い込まない。
NH₄⁺とNH₃は酸塩基の関係でつなげて覚える。
1 アンモニウムイオンの確認原理
アンモニウムイオンNH₄⁺は、強塩基を加えるとアンモニアNH₃を発生します。
このとき、NH₄⁺からH⁺が取り除かれ、NH₃になります。
発生したNH₃を確認することで、試料中にNH₄⁺があるかを判断できます。
確認ポイント
- NH₄⁺からNH₃が発生する理由を説明できる
- 反応式を書ける
- 強塩基を加える意味を説明できる
2 リトマス紙による確認
アンモニアは水に溶けると塩基性を示します。
そのため、湿った赤色リトマス紙にアンモニアが触れると、青色に変化します。
乾いたリトマス紙では変化が分かりにくいので、湿らせて使うことが重要です。
確認ポイント
- アンモニアが赤色リトマス紙を青色にする理由を説明できる
- リトマス紙を湿らせる理由を説明できる
- 安全な確認方法を説明できる