魚プラ容器でミニ爆発

魚プラ容器を用いた安全で楽しい工作実験です。乾電池で電気分解により発生した混合気体(水素と酸素)を利用した爆鳴器のミニサイズ版！

「動　画」安全ピンを用いたモデル

「解　説」

魚プラ容器に安全ピン2本を突き刺すのですが、完全に突き通さずに容器の内側に先端が軽く刺さって固定する感じです。２本のピンが接触してショートしないように少し広げるのがポイントです。電解液としては、約2%硫酸ナトリウムを用いると、気体の発生速度は半端なく早いです。フェノールフタレイン液を加えているので、陰極側のピン付近が赤紫色に変化するのが観察されます。安全ピン表面上の変化としては…

　(+)2H₂O → [ O₂ ] + 4H⁺ + 4e^–…①

　(-)4H₂O + [ 4e^– ]→ 2H₂ + 4OH^–…②

　2H₂O → 2H₂ + O₂

魚容器に捕集した爆鳴気体はキャンドルの炎の側面に近づけてゆっくり全部押し出すようにします。上方からだと水滴で炎を消してしまったり、あまりに勢いが強いと空気流(？)の関係で反応しないこともあります。「ボン！」という音とともに容器内が発光します。シンプルな操作ではあるものの、電気分解の操作も交えた工作実験的な要素もある楽しい教材となっています。また、マイクロスケール実験として、低予算で生徒一人ひとりが取り組めるため、高い学習効果が期待できることでしょう。

なお、このテーマは、化学と教育「身近なもので簡単にできる化学実験」の中で、開成中・高校の宮本一弘先生がご紹介されている実験テーマを基本に少し手を加えて実践したものです。

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◇参考：宮本一弘『簡単にできる水の電気分解』,化学と教育,67巻10号,2019,470-471

◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、解説の一部を非公開にしてあります。操作には一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対(！)にしないで下さい。詳細は、次の３書(管理者の単著作物)でも扱っているものが多いので参考にして下さい。

◇著書(単著)：『サクッと！化学実験(dZERO)』『高校教師が教える化学実験室』『実験マニア(亜紀書房)』