Poreileva mysteeri: Hiilidioksidin metsästys – koulukemian klassikko!

Olen tiedekouluttaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on koe!

Limun poreilevat kuplat, kylpyyn laitettaessa sihisevät kylpypommit… Ympärillämme on monenlaisia ihmeellisiä kuplia. Mistä niissä oikein on kyse? Itse asiassa useimmiten syyllinen on hiilidioksidi, kaasumainen aine. Se on silmille näkymätön eikä sitä voi koskettaa. Miltä kuulostaisi lähteä etsimään tämä kaasu, paljastaa sen todellinen luonne ja tehdä tieteellinen koe? Tässä artikkelissa esittelen sinulle tavan ”vangita” näkymätön kaasu ja selvittää sen ominaisuudet – kyseessä on aivan peruskoulun kemian tunneilta tuttu koe!

Etsivän 7 työkalua: Tarvittavat välineet

Tarkistetaan ensin, mitä tarvitsemme kokeen aloittamiseen! Nämä ovat avaimia tapauksen ratkaisuun.

•Suolahappo 5% (noin 5 ml)

•Kalkkikivi (yksi pieni pala)

•Muut välineet : Tulitikut, suitsuke, tuhkakuppi, kalkkivesi (n. 5 ml), märkä rätti (turvallisuuden takaamiseksi!).

Ensimmäinen tutkinta: Vangitaan sihisevä kupla!

1. Tuotetaan hiilidioksidia!

Kaada suolahappoa 5 ml koeputkeen ja lisää sinne vihje – kalkkikivi! Kipinöivä poreilu alkaa välittömästi! Tämä on se ratkaiseva hetki, jolloin näkymätöntä kaasua, hiilidioksidia, syntyy. Tämä reaktio on todiste siitä, että kalkkikiven pääkomponentti, kalsiumkarbonaatti, ja suolahappo reagoivat kemiallisesti. Kemian kielellä ilmaistuna tapahtuu seuraavanlainen ”rikos”:

CaCO₃ (Kalsiumkarbonaatti) + 2HCl (Suolahappo) ⟶ CaCl₂ (Kalsiumkloridi) + H₂O (Vesi) + CO₂ (Hiilidioksidi)

Kun kalkkikivi liukenee suolahappoon, se muuttuu vedeksi ja kalsiumkloridiksi, ja samalla päähenkilömme, hiilidioksidi, karkaa ilmaan kaasuna.

Toinen todiste: Totuus paljastuu kalkkivedestä

2. Varmistus kalkkivedellä!

Seuraavaksi, johdetaan ”vangittu” kaasu toiseen koeputkeen, jossa on kirkasta kalkkivettä. Kun koeputkea ravistaa kevyesti… hups! Kuin taianomaisesti kirkas neste samentuu maitomaiseksi! Tämä on ratkaiseva todiste.

Miksi se muuttuu valkoiseksi? Tässäkin tapahtuu kemiallinen reaktio. Kalkkivesi on oikeasti kalsiumhydroksidia. Kun se kohtaa hiilidioksidin, ne yhdistyvät muodostaen valkoisia kalsiumkarbonaatti -rakeita, jotka eivät liukene veteen. Niinpä aine palaa takaisin kokeen alussa käyttämämme kalkkikiven koostumukseen! Tiede on kuin upea tarina.

Kolmas todistajanlausunto: Sammuvan liekin arvoitus

3. Testi sytytetyllä suitsukkeella!

Viimeistellään tutkimus. Työnnä varovasti sytytetty suitsuke koeputkeen, jossa on kaasua. Mitä tapahtuu? Palo sammuu hetkessä, ikään kuin joku olisi puhaltanut sen pois!

Tämä osoittaa hiilidioksidin tärkeän ominaisuuden: se on palamaton. Mutta siinä ei ole kaikki. Koska hiilidioksidi on ilmaa raskaampaa, se kerääntyy koeputken pohjalle ja syrjäyttää hapen, jota tarvitaan palamiseen. Tätä ominaisuutta hyödynnetään esimerkiksi hiilidioksidisammuttimissa.

Pienestä kuplasta suureen maailmaan

Mitä pidit tästä tiedeetsiväleikistä? Keräsimme kolme varmaa todistetta ja selvitimme, että näkymätön kaasu oli hiilidioksidia.

1. Samentaa kalkkiveden valkoiseksi.
2. Samuttaa tulen (ei pala itse eikä edistä palamista).
3. On ilmaa raskaampaa (emme nähneet tätä suoraan, mutta se on yksi syy tulen sammumiseen).

Kun tunnemme hiilidioksidin ominaisuudet, näemme sen yhteyden elämäämme ja maapallon ympäristöön. Virvoitusjuomien nautinnosta palontorjunnan sammuttimiin ja jopa ilmaston lämpenemisen suureen ongelmaan. Pienestä, yhdessä koeputkessa syntyneestä kuplasta on yhteys suureen maailmaan, jossa elämme.

Yhteystiedot ja pyynnöt
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Tässä on helppolukuisia ohjeita hauskoihin kotikokeisiin ja niiden saloihin. Etsi lisää tietoa!
・Tietoa tiedeblogin sisällöstä on julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä
・Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta on täällä
・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi/esiintyminen jne.) täältä
・Artikkelipäivitykset X:ssä!

Tiedeblogi-kanava esittelee kokeita videoilla!

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。