色が変わる化学実験~家でできる自由研究~

資料請求番号:TS21

家にあるものを使って色が変わる化学実験をしてみよう

色が変わる化学反応、というのは化学の面白さを伝えるのに非常に効果的です。

今回は、「色が変わる化学実験」をテーマに、予算200円~300円程度でできる実験を紹介したいと思います。

色が変わる化学反応の仕組み

色が変わる化学反応というのは、基本的に

・pHの変化と指示薬を利用したもの
・酸化還元反応を利用したもの

が多いです。紫キャベツの実験はpHの変化を利用したものですし、先日Twitterを賑わせた信号反応は酸化還元反応を利用したものです。

pHの変化や酸化還元反応によって物質を構成する化学構造が変化し、その結果として色が変化して見える。という仕組みです。
※参考

今回の実験は酸素系漂白剤を使用して身の回りにある色のついたものを変色させてみようという試みです。
酸素系漂白剤による脱色は、色素を酸化させることで別の物質に変えてしまう、すなわち酸化還元反応によって行われます。

実験

材料

準備するものは

・入浴剤
・酸素系漂白剤
・観察用の容器

のみです。家にあるものでできる上に、これらすべて取りそろえるのに200~300円程度で済みます。

漂白剤は塩素系で代用しないでください。

実験

①水を沸騰させ、熱湯の中に入浴剤を投入します。お湯の量は300cc程度、入浴剤には花王のバブ(森の香り)を利用しました。

激しく泡を出してバブが溶けていきます。
本来、200L~300Lのお湯に一錠利用するように作られているので、ものすごく濃い緑色の液(とてもいい香り)ができあがります。液の色は濃く透明であるほど観察しやすいです。

②バブ溶液を観察用容器に移し替えます。この際火傷に注意してください。

液温は70~80℃程度がちょうど良いです。(温度が低すぎると変色のスピードが遅くなって退屈になりますし、高すぎると泡だらけになります。)

③酸素系漂白剤を1.25cc投入します。

投入した際、泡が出て容器からあふれる可能性があるので、濡れても良い場所で行います。

④色の変化を観察します。

色がじわ~っと緑色から黄色に変化していきます。粉末から発生する酸素によって粉末自体が巻き上がり、容器の中を循環する様子も面白いです。

4倍速

16倍速

緑色の色素は青色と黄色を混ぜて作られます。今回緑色→黄色になったのは、酸素系漂白剤が青色の色素を酸化させた、あるいは液性をアルカリにすることによって(漂白剤水溶液はアルカリ性)青色の色素の構造が変化した(pH指示薬と同じ仕組みです)たためと考えています。

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