石灰水は、水酸化カルシウムCa(OH)2を水で溶かして飽和状態にしたものです。
水酸化カルシウムは、水に溶けにくいです。資料によると、100gの水に約0.18gほどしか溶けないようです。
なので、適当に作ります( ￣▽￣)いつもわざわざ作ることはなく、実験で余ったものを利用しています。
例えば、生石灰と呼ばれるCaO酸化カルシウムを水で反応させると、消石灰のCa(OH)2になるので、発熱反応の実験で生じたものや、、、
アンモニアの発生実験で準備したまま使用しなかったCa(OH)2の余りなど。
試薬びんに、これらと純水を入れてよく振り混ぜておきます。
そしてこのまま、、、ずっと永久に付け足していきます
二酸化炭素の検出実験で使用するときは、上澄み液(無色)を使います。注意するのは、試薬びんを持ち上げて移動すると、沈殿が巻き上がりすぐに白く濁ってしまうので、静かに上澄みだけピペットで吸い取ります
石灰水の上澄み
水酸化カルシウムの水溶液(無色)です。
こんな感じ。
二又試験管に、塩酸と大理石(炭酸カルシウム)
試験管に石灰水
ゴム栓付誘導管で、発生した二酸化炭素を通じさせます。
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2
すると、白く濁ります。炭酸カルシウムが沈殿しました。
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
さらに二酸化炭素を吹き込み続けると、白い沈殿が消えて無色になって炭酸水素カルシウム溶液になりました
CaCO3+CO+H2O→Ca(HCO3)2
ところが、、、なかなかうまくいかない実験なのです。
二酸化炭素と石灰水で白く濁るまでは、簡単です。
二酸化炭素を過剰に加え続けても、なかなか白い色が消えません。白色から無色になりません
焦ります。石灰水の濃度が関係しているようですが、、、飽和状態なので濃いのかな？と素人でも何となく予想できます。
今までは適当に誤魔化してしまっていましたが、、、時間があったので試してみました。
飽和石灰水の上澄み液を2mLに純水1mLで計3mLの石灰水を作りました
そこに、大理石を薬さじの小2杯と6mol/L塩酸を反応させて二酸化炭素を発生させると、、、
石灰水は、
無色→白色→無色と５分ほどで観察ができました。
あまり、石灰水を薄めてしまうと、最初の反応の無色から白濁までに時間がかかってしまいます。
更に片付け石灰水を入れた試験管などガラス器具は、白く汚れてしまいます。
炭酸カルシウムなどなので、塩酸で溶かしてしまえば簡単にキレイになります。
