「物質が電気を通す性質=導電性」。さまざまな物質が見せるこの仕組みは、私たちが日常的に接する「水溶液」の世界でも非常に興味深い違いを示す。水に溶けたときに電気伝導性を示す「電解質」と、示さない「非電解質」。塩酸のように高いものから、酢酸のように低いもの、エタノールのように全く電気を通さないものまで、その違いを生み出すのは水中で自由に動く「イオン」の存在だ。身近な液体が持つ導電性のメカニズムを『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』から分かりやすく解説する。
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電解質の性質
水溶液中の溶質は、電解(でんかい)質と非電解質に分類される。
電解質は、水に溶かすと電気を伝える物質である。
非電解質は、水に溶かしても電気を伝えない物質である。
導電性テスターを使えば、電気伝導性を調べることができる。

上図の各ビーカーには、溶液と2枚の電極が入っている。
それぞれの電極を電源と電球につなげ、一方の電極には正の電圧を、もう一方の電極には負の電圧を掛ける。すると、負の電極に陽イオンが、正の電極に陰イオンが引き寄せられる。
左端のビーカーには非電解質が入っている。そのため、正負どちらかの電極に引き寄せられるイオンは含まれていない。
右端のビーカーには弱電解質が入っていて、中央のビーカーには強電解質が入っている。
強電解質であればあるほど、溶液中を移動するイオンの数が多く、大きな電流が流れて、電球が明るく光る。
溶解性に影響を与える要素
温度は、液体への固体の溶解性に影響を与える。
温度が高いほど、固体中の分子は速く運動しようとする。そのため多くの固体では、温度が高いほど溶解性が高い。
温度が低いと、溶質と溶媒両方の分子の運動が遅く、溶解性が低い。
気体は温度に対してそれと逆の振る舞いを示す。温度が高いと、気体分子はやはり速く運動するが、それによって溶液中から飛び出してしまうため、溶解性は低くなる。温度が低いと溶解性は高い。
圧力は、液体への気体の溶解性に影響を与える。圧力が低いと気体の溶解性は低い。圧力が高いと気体の溶解性は高い。
(気体も液体に溶ける)

コーラを作る際には、二酸化炭素分子が水に溶けるよう、二酸化炭素の圧力を高くする。通常の圧力では、二酸化炭素分子がコーラから飛び出して気体になり、コーラの“気が抜けて”しまう。




