今回のテーマは、「元素分析の装置」です。

試料に含まれる成分の確認方法について学習してきました。
前回は、特定の元素が含まれているかどうかを調べる方法を紹介しましたね。
しかし、それだけでは、どれだけの量の原子が含まれているのかがわかりません。

今回は、含まれている原子の質量を調べていきましょう。
この操作を元素分析といいます。

まず、元素分析には図のような装置を使います。

まず、この装置では、いくつもの管がつながっています。
左の管の中には、CとHとOだけからなる試料があります。
ここで加熱し、発生した気体は、右の方へ流れていく仕組みになっています。
ちなみに、酸化銅(Ⅱ)は酸化剤で、試料を完全燃焼させるはたらきがあります。

みなさんは、このときに発生した気体に何が含まれているか、わかりますか？
この試料は、CとHとOだけからなっています。
つまり、発生するのは、水H₂Oと二酸化炭素CO₂ だけです。

次に、発生したH₂OとCO₂は、塩化カルシウムCaCl₂ が詰まった管の中に入っていきます。
塩化カルシウムは吸湿剤としても使われる物質で、H₂Oを吸収するはたらきがあります。
つまり、塩化カルシウムによって、H₂Oが吸収されることになります。
そして、塩化カルシウムの管は、H₂Oの質量の分だけ重くなります。
ここに注目すると、試料に含まれていた水素の質量がわかります。

さて、残ったCO₂は、ソーダ石灰が詰まった管の中に入っていきます。
すると、ソーダ石灰によってCO₂が吸収され、その分重くなります。
ですから、試料に含まれていた炭素の質量がわかるのです。

以上の内容をまとめましょう。
試料を加熱することによって、H₂OとCO₂ が発生します。
その後、塩化カルシウムがH₂O、ソーダ石灰がCO₂ を吸収します。
あとは、それぞれの質量変化を調べれば、試料に含まれていた水素や炭素の質量がわかるのです。