アイデア数理塾 数学コラムの目次
京の算数学問題#1435
算数学コラム
金に水銀を混ぜると、完全に別の元素になるわけではありません。
金は金のまま。
水銀は水銀のままです。
ただし、金と水銀が混ざると、アマルガムと呼ばれる合金のような状態になります。
これを物理変化と言います。
（化学変化は別の物質になるもの）
アマルガムとは？
アマルガムとは、水銀と他の金属が混ざってできる合金のことです。
ブリタニカ百科事典でも、アマルガムは「水銀と1種類以上の金属からなる合金」と説明されています。
金も水銀と混ざりやすい金属の一つです。金や銀は水銀に溶け、アマルガムという合金を作ることが知られています。
「別の物質になる」と言っていいの？
ここは少し分けて考えると分かりやすいです。
金と水銀が混ざると、見た目や性質は変わります。
その意味では、金だけ・水銀だけとは違う物質のように見えることがあります。
ただし、化学的に金の元素が別の元素に変わるわけではありません。
つまり、金＋水銀 → アマルガムという混ざった状態と考えるのが自然です。
砂糖水で考えると少し分かりやすい
砂糖を水に溶かすと、砂糖水になります。
でも、砂糖がまったく別の元素に変わったわけではありませんよね。
それに近いイメージで、金が水銀に溶け込むことで、金と水銀が混ざった状態になります。
ただし、金と水銀の場合は金属どうしの混ざり方なので、砂糖水よりも「合金」に近い話です。
昔は金を取り出すために使われていた
金と水銀が混ざりやすい性質を利用した方法は、昔から金を取り出す方法に使われてきました。
金を含む砂や鉱石に水銀を加えると、金が水銀に溶け込んでアマルガムになります。
その後、アマルガムを分けることで金を集めやすくする方法です。
これをアマルガム法と言います。
ただし、この方法は水銀汚染や健康被害の問題が大きく、現在では採取方法が禁止されている国もあります。
絶対に家で試してはいけません
水銀は危険な物質です。
WHOは、水銀は神経系・消化器系・免疫系、肺、腎臓、皮膚、目などに毒性を示す可能性があり、公衆衛生上重要な化学物質の一つとしています。
高濃度の水銀へのばく露は脳・心臓・腎臓・肺・免疫系に害を及ぼす可能性があるので、理科の疑問として仕組みを知るのは面白いですが、水銀に触ったり、金属と混ぜたり、加熱したりすることは絶対にしないでください。
理科の学びにつなげると
この話は、理科のいろいろな考え方につながります。
- 元素
- 金属
- 合金
- 溶ける
- 物質の性質
- 有害物質と安全管理
「混ぜたら別のものになるの？」という疑問は、物質の変化を考える良い入り口です。
まとめ 金と水銀はアマルガムになるが、元素が変わるわけではない
金に水銀を混ぜると、金が水銀に溶け込んで、アマルガムという合金のような状態になります。
ただし、金が別の元素になるわけではありません。
大切なのは、
- 金と水銀は混ざってアマルガムを作る
- 金そのものが別の元素に変わるわけではない
- 水銀は危険なので絶対に扱わない
ということです。
身近ではない物質の話ですが、「物質は混ざるとどう変わるのか」を考える、とても面白い理科のテーマです。
京の算数学 解答#1435
