Kuplivan reaktion salaisuus! Opi kemialliset muutokset sitruunahapolla ja ruokasoodalla (endoterminen reaktio)

Hei, olen Ken Kuwako, tiedevalmentaja. Jokainen päivä on kokeilu.

【Lue tämä artikkeli englanniksi】

Muistatko sen kutittavan poreilun suussasi, kun juot hiilihapollista juomaa? Tai miten kylpytabletti suhisee ja kuplii vedessä muuttuen tuhansiksi pieniksi kupliksi? Nämä eivät ole vain arjen pieniä hetkiä, vaan ne ovat todellisia kemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat aivan silmiesi edessä.Monesti ajatellaan, että luonnontieteelliset kokeet vaativat erikoisia kemikaaleja tai kalliita laitteita. Totuus on kuitenkin se, että tarvitset vain kaksi tavallista valkoista jauhetta keittiöstäsi. Niiden avulla kuka tahansa voi luoda tämän ihmeellisen ilmiön ja nähdä, mitä pinnan alla todella tapahtuu. Tässä kokeessa pääset paitsi näkemään kuplia, myös tuntemaan lämpötilan muutoksen omissa käsissäsi!

Sitruunahappo ja ruokasooda: Viileä ja kupliva koe kotikeittiössä

Vasta hiljattaen tiedekerhoni oppilaat ryntäsivät luokseni intoa täynnä: ”Opettaja, katso mitä tapahtui!” He näyttivät minulle dekantterilasin, jossa kaksi valkoista jauhetta ja muutama tippa vettä saivat aikaan valtavan valkoisen vaahdon, joka pursusi ulos kuin elävä olento.Tämän kokeen parhaita puolia ovat sen helppous ja turvallisuus. Tarvitset vain sitruunahappoa ja ruokasoodaa, jotka ovat tuttuja siivouksesta ja leivonnasta. On kiehtovaa seurata, miten arkiset aineet muuttavat muotoaan ja siirtävät energiaa. Pureudutaanpa nyt tämän ”taian” taustoihin.

Tarvikkeet ja ohjeet

■ Mitä tarvitset

 
• Sitruunahappo (jauheena: löytyy usein maustehyllyltä tai apteekista)

  amazon Sitruunahappo

 

• Ruokasooda (natriumvetykarbonaatti: NaHCO₃)

  amazon Ruokasooda

 

• Pipetti (tai lusikka)

 

• Vettä

 

• Pieni lasi tai paperimuki

■ Kokeen vaiheet

 
1. Laita ruokasoodaa ja sitruunahappoa suhteessa 1:1 kämmenellesi tai astiaan. Molemmat ovat valkoisia jauheita, mutta huomaat eron koskiessasi: ruokasooda on hienojakoista ja pehmeää, kun taas sitruunahappo on rakeisempaa.Tässä on ruokasoodaa – se on hienoa ja pehmeää.Tässä on sitruunahappoa – se on kiteisempää.

 

2. Tiputa joukkoon muutama tippa vettä pipetillä.

 

3. Tarkkaile voimakasta kuplimista ja kokeile samalla, tuntuuko lämpötilassa muutosta.

Samalla kun seos suhisee, huomaat varmasti, että se tuntuu yllättävän kylmältä.

https://youtu.be/slOinhPrQCs

Miten se toimii? Kemiallinen selitys

Miksi pelkkä vesi saa jauheet kuplimaan ja vieläpä viilenemään? Kurkistetaanpa hetkeksi molekyylien maailmaan. Ensinnäkin sitruunahappo ($C_6H_8O_7$) on ”hapan” aine. Se on kolmearvoinen happo, eli siinä on kolme karboksyyliryhmää ($-COOH$).Toisaalta ruokasooda ($NaHCO_3$) on emäksinen aine.Kun ruokasooda liukenee veteen, se jakautuu natriumioneiksi ja vetykarbonaatti-ioneiksi. Tätä kutsutaan elektrolyyttiseksi dissosiaatioksi.

Vetykarbonaatti-ioneilla on taipumus ”varastaa” vetyioneja vesimolekyyleiltä. Tämän seurauksena veteen syntyy hydroksidi-ioneja ($OH^-$), mikä tekee liuoksesta emäksisen.

https://phys-edu.net/wp/?p=60167Kun sitruunahappo (happo) ja ruokasooda (emäs) kohtaavat, tapahtuu neutraloitumisreaktio. Tällöin syntyvät kuplat ovat hiilidioksidia ($CO_2$) – samaa kaasua, jota me puhallamme ulos hengittäessämme. Reaktio voidaan kuvata seuraavalla yhtälöllä:

 
• Natriumsitraatti: Suola, joka syntyy hapon ja emäksen neutraloituessa.

 

• Vesi: Reaktio tuottaa myös vettä.

 

• Hiilidioksidi: Tämä on se ”suhina” ja kupliminen, jonka näet.

Se, mitä lasissasi tapahtuu, on täsmälleen sama prosessi kuin hiilihapotetun juoman valmistus. Kemia on läsnä lähes kaikessa, mitä syömme tai käytämme päivittäin!

Miksi se tuntuu kylmältä? Endoterminen reaktio

Ehkä yllättävin osa tätä koetta on se, että reaktio imee lämpöä ympäristöstään.Kemialliset reaktiot jaetaan yleensä lämpöä vapauttaviin (eksotermisiin) ja lämpöä sitoviin eli endotermisiin reaktioihin. Kun sitruunahappo ja ruokasooda reagoivat muodostaen hiilidioksidia, ne tarvitsevat energiaa (lämpöä), jonka ne ottavat ympäristöstä. Siksi kätesi tai astia tuntuu kylmältä.Aivan kuten sulava jää imee lämpöä ja viilentää juomasi, myös molekyylien järjestäytyessä uudelleen tapahtuu energian siirtoa. Tämä on hieno tapa kokea konkreettisesti ”energian” käsite, jota opiskellaan yläkoulun fysiikassa ja kemiassa.

Kysymykset ja yhteistyö

Tiede on ihmeellistä ja hauskaa! Olen koonnut sivuilleni helppoja kokeita ja vinkkejä, joita voit kokeilla kotona. Tutki rohkeasti lisää!

 
• Lue lisää minusta, Ken Kuwakosta, täältä.

 

• Yhteistyöpyynnöt (artikkelit, luennot, tiedepajat, TV-työt): ota yhteyttä.

 

• Seuraa päivityksiä X:ssä!

Katso koevideoita Tiedekonstien kanavalta!

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。