金属ナトリウムを水に落とす

授業書《原子とその分類》の活性金属のときに,金属ナトリウムの激しさをみてもらっています。

金属ナトリウムのビンを見てもらいます

石油の中に入れてあります

金属ナトリウムは,石油の中に入れて厳重に保存しています。

ビンからナトリウムを取り出します

石油から取り出したところ

石油の中に保存していると,なんらかの反応が進んで被膜ができているため,金属らしくありません。

しかし,断面は違います。

そこで,ナイフで切ってみます。ナトリウムは,ナイフで簡単に切れるほどにやわらかい金属だというわけです。

金属ナトリウムを切ります
さびる速度が速いので,金属光沢はすぐに消えてしまいます

ピンク色に輝く断面が見えます。しかし,これも一瞬です。

なぜなら,あっという間に錆びていってしまうからです。

小さなナトリウムを切ります

水とナトリウムの反応を見せる際には,まず小さなナトリウムをとりだします。

大きなナトリウムと水との反応は爆発的だそうです。5mm角ぐらいに小さく切ったナトリウムを反応させると,安心して演示することができます。

濾紙の上に小さなナトリウムをおきます

そして,切ったときの断面を生徒に見てもらいます。

切った時に細かなナトリウムの粉が机に散らばらないように注意してください。もしも散らせてしまったならば,濡らした雑巾で拭くとよいです。雑巾の水分と反応させて除去することができます。そのままにする危険と,雑巾で反応させる危険を天秤にかけるということになります。散らさないようにしましょう。

断面はきれいなピンクです

すぐにさびるので,何回も切る必要があります。切る回数は,演示する回数ぐらいにしておくといいかと思います。

「断面を生徒に見せるため」に切るという意味もありますが,「水との反応を断面で行う」という意味もあります。

石油との反応によってできた被膜は,水との反応を妨げるからです。

反応をさせるのは,ガラス容器であればいいです。ただし,フタが必要です。

ガラス容器とフタ

水と反応させるための手順

1)ガラス容器に,底を覆うぐらいの大きさの濾紙を1枚しきます。

2)濾紙を水で湿らせます。(水であればいいので,水道水で十分です)

3)小さなナトリウムの断面が水に触れるように置きます。

4)すぐにフタをします。

5)融けて丸くなる様子,発火する様子など,楽しみましょう。

6)白煙を吸わないように注意します。水酸化ナトリウムなどが白煙となったもので,激しく刺激的です。

7)最後の最後にバチっとナトリウムが必ずはじけます。バチっとはじけるまでは絶対にフタをとってはいけません

8)白煙をドラフターに逃すか,窓の外に逃します。

9)授業後は,水をガラス容器の底にあてて,残ったナトリウムを反応させてから洗います。

白煙は吸わないようにしましょう

動画にまとめました。よかったらご覧ください。