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BTB溶液とは?色の変化や覚え方を詳しく解説

BTB溶液の色の変化を解説

BTB溶液についての解説ページです。

このページでは

  1. BTB溶液とは何か
  2. BTB溶液の色の変化
  3. BTB溶液の色の変化の覚え方
  4. 中学生が学習するBTB溶液を使った実験の解説
  5. BTB溶液に酸素を加えたときの色の変化。
  6. BTB溶液と二酸化炭素を加えたときの色の変化。
  7. BTB溶液の元の色
  8. BTB溶液の購入

について解説していきます!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者5万の教育YouTuberでもあります。

2022年10月には学習参考書も出版しました。

このページはBTB溶液について解説します。

ぜひ目次より見たいところを探してください!

ねこ吉

さっそくスタート☆

タップできる目次

BTB溶液とは

BTB溶液とは、液体が酸性か中性かアルカリ性かを調べる指示薬です。

ブロモチモールブルー(C27H2😯5Br2S)をエタノールと水にとかして作られています。

調べたい液体に、スポイトなどを用いBTB溶液を少量加えて軽く混ぜ、色の変化を見て調べます。

BTB溶液の色の変化

BTB溶液の色の変化

BTB溶液は

酸性では黄色中性では緑色アルカリ性では青色と、

色が変化します。

酸性 → 黄色

BTB液黄色

中性 → 緑色

BTB液緑色

アルカリ性 → 青色

BTB液青色

動画でも見てみましょう☆

BTB溶液の色の変化の覚え方

BTB溶液の色の変化の覚え方です。

語呂合わせでのおすすめは2つ。

覚え方その①

サンキュー!中身あるブー!!

BTB溶液の覚え方

サンキュー → 酸 黄(色)

中身 → 中 緑

あるブー → ある(=アルカリ)ブー(=ブルー)

ですね☆

覚え方その②

を、歩けば青い空、色いSun(太陽)

緑の中、歩けば青い空、黄色いSun

です。

緑の中 → 中性=緑

ある(=アルカリ)けば青い空 → アルカリ性=青

黄色いSun(=酸) → 酸性=黄

という意味ですね☆

好きなものを使ってください!

BTB溶液を使った実験の解説

BTB溶液とオオカナダモを使った実験

中学一年生でおこなう実験です。

テストにもよく出ます!

☆実験内容☆

2つの試験管を用意して、両方に中性(アルカリ性でもよい)にしたBTB溶液を加える。

ここでは試験管A、Bと名前をつけるね。

BTB液は中性でもアルカリ性でも実験できるけど、

ここでは中性(緑色)で実験するよ。

試験管A緑試験管B緑

こんな感じだね☆

2つの試験管に二酸化炭素(息でもよい)を加え、BTB液を酸性にする。

水に二酸化炭素を加えると、「炭酸水」となるため、溶液は酸性となり、BTB溶液の色は黄色になる。

ねこ吉

名前の通り「炭酸水」は「酸性」なんだね。

そうそう。図にすると下のようになるね。

試験管A黄色   試験管B黄色

どちらも二酸化炭素が溶けた炭酸水で、酸性だよ!

片方の試験管に植物の葉を入れる。

(オオカナダモという水草を使うことが多い)

ここではAの試験管にオオカナダモを入れてみよう。

試験管A黄色オオカナダモ入り   試験管B黄色

こうなるね。

両方の試験管に、日光(光)を十分にあてる。

これは、オオカナダモに十分に光合成をおこなわせるためである。

日光に当てる
ねこ吉

太陽光じゃなくてもいいんだよ☆

BTB溶液の色の変化を観察する。

オオカナダモを入れた試験管のみ、色が息を入れる前の色に戻る。(息を入れる前が緑ならば緑に戻り、青ならば青に戻る

試験管A緑色オオカナダモ入り   試験管B黄色

BTB溶液は、「二酸化炭素があるから黄色(酸性)になった」んだよね?

つまり、緑色になった試験管Aは、「二酸化炭素が使われた」ことがわかるね。

実験結果から、植物が光合成を行うと、二酸化炭素が使われることがわかる。

対照実験について

ここで、なぜ葉が入っていない試験管を準備したかを考えてみよう。

葉入りの試験管さえあれば、BTB溶液の色が戻ったことにより、植物が光合成で二酸化炭素を使ったと言えそうだよね。

なぜわざわざ葉が入っていない試験管を準備したのかな?

ねこ吉

ええと、実験ぽい空気感を出すため?

残念!

葉が入っていない試験管を用意したのには、もっと大事な理由があるんだ。

ねこ吉

そうなのか…。

うん。その理由はね、

葉が入っていない試験を用意せずに実験したとするよ。

その結果、BTB溶液の色が、黄色からもとの色に戻ったとしても、

  1. 二酸化炭素は時間がたつと、すぐに空気中に逃げる
  2. 二酸化炭素は光によって分解される

などの性質をもつかもしれないよね。

ねこ吉

おお。言われてみれば。

だけど、実験結果として、葉を入れていない試験管も用意して、今回の実験を行えば、

「葉が確実に二酸化炭素を使った」と言い切ることができるよね。

葉を入れていない試験管は、BTB液が黄色のまま。つまり二酸化炭素が残ったままなんだから。

ねこ吉

おお。その通りや

というわけで、葉を入れていない試験管にも重要な役割があるんだね。

このように、「調べたいことの条件だけを変え、それ以外の条件を同じにして行う実験のことを「対照実験」というんだよ。

ねこ吉

おおー。理科っぽい☆

理科です。

ではこの実験の説明はおしまい。

BTB溶液を使った中和の実験

中学三年生でおこなう実験です。

これもテストにもよく出ます!

実験前に知識の整理

① 水に溶けると水溶液が酸性になる物質のこと。
② 水に溶けると水素イオン(H+)を生じる物質のこと。

アルカリ

①水に溶けると水溶液がアルカリ性になる物質のこと。
②水に溶けると水酸化物イオン(OH-)を生じる物質のこと。

ねこ吉

水の中に+があると酸性OHがあるとアルカリ性なんだね。

そうだね。

酸性の水溶液
アルカリ性の水溶液

こんな感じだね。

一つでもイオンがあれば酸性、アルカリ性と言っていいよ☆

酸性の水溶液に共通な性質は次の4つ
緑色のBTB溶液を入れると、黄色に変わる。
青色のリトマス紙を赤色に変化させる
マグネシウムなどの金属を入れると水素が発生する
電解質の水溶液である
アルカリ性の水溶液に共通な性質は次の4つ
緑色のBTB溶液を入れると、青色に変わる。
赤色のリトマス紙を青色に変える
フェノールフタレイン液を入れると赤色に変わる。
電解質の水溶液である。

中和

酸とアルカリの水溶液が混ざり合って、水と塩(えん)ができること。

酸性 + アルカリ性 → 水 + 塩

pHについて

酸性やアルカリ性の強さは、pHという数値で表す。

pHは7が中性であり、値が小さいほど酸性が強く、値が大きいほどアルカリ性が強い。

pHの変化

それでは実験の説明だよ。

ねこ吉

お願いします!

実験内容

酸とアルカリの水溶液を混ぜるとどのようになるか

使うもの

塩酸(塩化水素が溶けた溶液で、酸性である)

水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウムが溶けた溶液でアルカリ性である)

中性のBTB溶液に塩酸を加える

中性のBTB溶液に塩酸を加える。

するとBTB溶液は黄色になる。

BTB液緑色 → BTB液黄色

これは、塩酸(HCl)がH+のイオンをもつためなんだ。

ねこ吉

H+があると酸性だもんね。

うん。塩酸はH+とCl-のイオンをもつからね。

モデルで見るとこんな感じだね。

BTB液黄色モデル→塩酸モデル

ねこ吉

があると酸性だね。Clは酸性やアルカリ性には何の関係もないイオンだね。

そういうこと。

酸性のBTB溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加える

塩酸で酸性にしたBTB溶液に、アルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液(NaOH)を少量加えるよ。

どうなるかな?

ねこ吉

酸性とアルカリ性を混ぜるのか…

モデルで見てみるよ。

塩酸にNaOH加える1 → まだ酸性

少し水酸化ナトリウム水溶液を加えた右のビーカーは何性かな?

ねこ吉

+が一つ減ったけど、まだ一つ残っているから酸性だね☆

おお!その通り。BTB液で考えると、黄色のままだね。

BTB液黄色  → BTB液黄色

さらに水酸化ナトリウム水溶液を加える

ではさらに水酸化ナトリウム水溶液を加えてみよう。モデルで見てみるよ。

塩酸にNaOH加える2   → 中性になる

さらに水酸化ナトリウム水溶液を加えた右のビーカーは何性かな?

ねこ吉

+もOHも無いから中性だね☆

そのとおり。すばらしい☆

BTB溶液で考えると、黄色→緑だね。

BTB液黄色  →    BTB液緑色

さらに水酸化ナトリウム水溶液を加える

さらにさらに水酸化ナトリウム水溶液を加えてみよう。モデルで見てみるよ。

塩酸にNaOH加える3  → アルカリ性になる

右のビーカーは何性だろう?

ねこ吉

OHがあるからアルカリ性!

うん。いろいろ入ってるけど、酸性やアルカリ性に関係あるイオンは+OHだけだもんね。

ねこ吉が言うように、+が無くOHがあるからアルカリ性でいいね。

BTB溶液でみるとこんな感じだね。

BTB液緑色 → BTB液青色

これで実験はおしまいだよ。動画でも見てみてね。

おまけ

この実験でテストによく出るポイントを伝えておくね。

  1. 「中和」というのは酸性とアルカリ性が混ざり、打ち消し合うことだから、BTB溶液の色が黄色→緑色になるところまでが中和。
  2. BTB溶液の色が緑色→青色になるときは、アルカリ性が足されただけだから、中和ではない。
  3. アルカリ性の水溶液に酸性の水溶液を足しても中和はおこる。
  4. この実験ではNa+とCl-は水を蒸発させるNaClとして出てくる。このような中和によってできる水以外の物質を「塩(えん)」という。

これで、この実験の説明を終わるね。

BTB溶液に酸素を加えたときの色の変化

BTB溶液に酸素を加えると、どうなるかな?

酸素が水に溶けるときの特徴は、下の2つ。

  1. 酸素は水に溶けにくい
  2. 酸素は水に溶けても「中性」

つまり、BTB溶液に酸素を加えても、色の変化はないんだね。

BTB液緑色  → BTB液緑色

中学生がかん違いしやすいポイントだから注意しよう☆

BTB溶液に酸素を加える動画も下にのせておくね。

BTB溶液に二酸化炭素を加えたときの色の変化

BTB溶液に二酸化炭素を加えると、どうなるかな?

二酸化炭素が水に溶けるときの特徴は、下の2つ。

  1. 二酸化炭素は水に少し溶ける
  2. 二酸化炭素は水に溶けると「酸性」(炭酸水となるため)

つまり、緑色のBTB溶液に二酸化炭素を加えると、黄色になるんだね。

BTB液緑色  → BTB液黄色

テストによく出るからしっかりと覚えよう。

BTB溶液に二酸化炭素を加える動画も下にのせておくね。

BTB溶液の元の色

ねこ吉

先生!BTB溶液の元の色は何ですか?

うーん。元の色と言われると少し難しいけど、まあ、濃い緑色だよ。

その溶液を、普通は薄めて見やすい色にして使うね。

これも動画を用意したから見てみてね☆

BTB溶液の購入

ねこ吉

先生!オイラBTB溶液大好きだから、買いたいです☆

BTB溶液の色の変化はきれいだよね☆

先生も大好きです!

アマゾンなどで普通に変えるよ☆

ぜひ楽しく実験してね!

それではみなさん、またね☆

もし理科での苦手な単元があれば、トップページから苦手な単元を探してみてね!

きっと参考になるよ☆

ねこ吉

さらばっ!

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この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
さまざまな出版社の理科教材や解説を作成してます。

ツイッターでは理科のポイントや勉強の仕方、さわにいの考えを発信しています。

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