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油層にきれいなカラー球を作ります。水層に重曹を入れると激しい発泡が起こり、全体がおどろおどろしい状況になってしまいます。

「動 画」学生による演示実験

安定したカラー球が激しい反応の渦に巻き込まれて、次々破壊されていきます。映像では、数分で反応が完結して安定することが観察できます。

「キーワード」酸塩基 中和 極性

「操 作」※簡略版

  1. 油と水で二層の溶液を作り、水層には少量のクエン酸を加えておく。
  2. 食紅で着色した水滴をゆっくり滴下する。 →きれいなカラー球となって油と水の界面に落ち着く。
  3. 炭酸水素ナトリウム粉末を静かに加える。 →水溶液側で酸塩基反応が始まり、二酸化炭素の泡が発生してくる。

「注意と工夫」

カラー球はゆっくりと滴下するところがポイントです。水滴として油中で安定していますが、勢いをつけると下層の水溶液側に溶け込んで、球がこわれてししまいます。

「解 説」基本は、炭酸水素ナトリウムとクエン酸の中和による二酸化炭素の遊離によるものです。

C(OH)(CH2COOH)2COOH + 3NaHCO3 

    → C(OH)(CH2COONa)2COONa + 3H2CO3

弱酸の炭酸H2CO3が遊離する反応ですが、容易に水と二酸化炭素に分離して発泡が観察できるのです。

H2CO3  → H2O + CO2

油中で安定したカラー水球の見映えが良く、なるほど水と油の極性の強弱によって混ざり合わないということが実感できます。極性と中和反応を組み合わせた魅力的な演示実験です。

「材 料」食紅 クエン酸 炭酸水素ナトリウム 食用油


◇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、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・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。




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