化学実験４

次々と姿を変える硫黄―同素体の観察

２０００．５．８．

　硫黄と言えば、黄色い粉末だと理解している人も多いでしょう。硫黄の元素記号は（　　　）ですが、実験次第でいろいろに姿を変えることができるのです。同じ元素記号の単体で別の性質を持つ物質どうしを同素体といいます。硫黄では、その成因のちがいにより、斜方硫黄・単斜硫黄・ゴム状硫黄の３種類の同素体が観察できます。

準備物　（器具）ビーカー、試験管、試験管ばさみ、時計皿、ガスバーナー、ろうと、ろうと台、ろ紙、上皿てんびん、ルーペ

　　　　（試薬）硫黄粉末、二硫化炭素 CS2

やり方　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CHECK

（１）斜方硫黄の観察 　 ↓

①硫黄粉末を上皿てんびんで約０．５ｇはかりとる。それを試験管にいれる。□

②この試験管に二硫化炭素を３ｍｌ加え、よく振って溶かす。 □

＊注意 二硫化炭素の蒸気は有毒で非常に燃えやすいので、特に注意する。

③試験管のなかみを時計皿にうつし、窓ぎわにおいて自然蒸発させる。 □

④完全に蒸発したら、結晶が残るので、ルーペで観察し、スケッチする。　　□

（２）単斜硫黄の観察

①ろ紙を４つに折ってろうとに広げていれ、ろうと台にセットする。 □

②硫黄粉末を上皿てんびんで約５ｇはかりとる。それを試験管にいれる。　　□

③バーナーに火をつける。火は弱めにする。 □

④硫黄の入った試験管を回しながらおだやかに加熱する。全部が溶け終わったら　すぐに火から離し、ろ紙の中に流し込む。 　□

　注意：色が変わらないうちに流し込むこと。茶色になったら失敗！

⑤表面が固まり始めたら、ろ紙を広げる。 □

⑥ルーペで観察し、スケッチする。　　 □

（３）ゴム状硫黄の観察

①ビーカーに冷水をいれ、ろうとをさかさまにして入れておく。 □

②硫黄粉末を上皿てんびんで約５ｇはかりとる。それを試験管にいれる。　　□

③硫黄の入った試験管を回しながらおだやかに加熱する。温度が上がるにしたがって、どんな状態になるかを注意深く観察する（→質問２）。 　　　 □

　注意：沸騰させすぎると、燃えやすいガスが発生するので注意する。

④沸騰したら、ビーカーに糸を引くように流し込む。ゴム状硫黄ができる。　□

⑤取り出して引きのばしたりしてみる。特徴をメモしたり、スケッチをする。□

スケッチ　※特徴をとらえてきれいにスケッチしなさい。

斜方硫黄

単斜硫黄

ゴム状硫黄

質問１　それぞれの同素体は、どのような温度条件で生成しましたか。

斜方硫黄：

単斜硫黄：

ゴム状硫黄：

質問２　ゴム状硫黄形成の過程で、硫黄の様子はどのように変化しますか。

　

　

質問３　同素体には、他にどんな物質がありますか。

　

　

（解説）物質は自然界の外的条件（温度・圧力など）により、同じ成分でありながらその姿を変える場合があり、同素体もその一つです。これを用いて、どのような自然条件下でできた物質なのかを判定することが地球科学などでよく行われています。

　室温で安定なのは斜方硫黄ですが、その結晶形（ひし形）はこの実験でしか観察できません。斜方硫黄は95.5℃で単斜硫黄になります。また、液体硫黄は200℃まで流れにくくなる（粘性が大きくなる）性質がありますが、これは他の物質とは逆です。これも興味深いところです。

　

　

　

　

２年　　組　　番　氏名　　　　　　　　　　　　　　　。