Laminoitu arkki paljastaa happojen ja emästen salaisuudet! Helppo ”ultramikrolevy”-koe, jossa kemikaaleja tarvitaan vain vähän

Terveisiä tiedekasvattaja Ken Kuwakolta. Joka päivä on koepäivä.

Kun suolahappoa tiputetaan magnesiumiin, se alkaa ”uida” – ja samalla paljastuvat happojen ja emästen kaikki salaisuudet!

Tällä kertaa esittelen kokeen, jonka teimme yhdeksäsluokkalaisten kanssa: ”happojen ja emästen ominaisuuksien tutkiminen”. Menetelmä on yksinkertainen – tiputetaan kemikaaleja pienistä pulloista tipoittain. Käytimme BTB-liuosta, fenolftaleiinia, lakmuspaperia sekä hauskasti reagoivaa magnesiumnauhaa. Lopputuloksena luokkahuoneessa kaikui jatkuvasti oppilaiden ”miksi näin käy?” -huudahduksia.

Vain vähän kemikaaleja, siivous helppoa – laborantin keksimä arkki on nerokas

Jokainen ryhmä sai laminoidun arkin, jolle liuoksia tiputeltiin pulloista suoraan. Koe on helppo toteuttaa, jätenestettä syntyy vain vähän, ja siivoaminen on todella vaivatonta. Kolme etua yhdessä paketissa! Tätä voisi kutsua eräänlaiseksi ultra-mikrolevykokeeksi – vielä mikrolevykoettakin pienemmässä mittakaavassa toteutettuna.

Tältä arkki näyttää (lataa ja käytä vapaasti).

Happo- ja emäsarkki laminointia varten (PDF)　　Lataa Word-tiedostona

Tulostat arkin paperille ja laminoit sen – siinä koko valmistelu. Idea sai alkunsa laboratorioavustajamme A:n käsintekemästä versiosta, jota olen sittemmin kehittänyt eteenpäin. Nyt käytössä on tämä paranneltu versio.

Ensin indikaattorit ja muut aineet asetellaan arkille tähän tapaan.

Magnesiuminauhan mysteerinen ”uinti” nesteessä

Tähän tiputellaan pystysuunnassa suolahappoa, rikkihappoa ja muita liuoksia. Oppilaat innostuivat kovasti väriaineiden muutoksista ja reaktioista! Erityisesti magnesiuminauhan ”uiva” liike nesteessä sai kaikki hämmästymään.

Tämän liikkeen taustalla on itse kemiallinen reaktio. Kun magnesium reagoi suolahapon kanssa, syntyy vetykaasua. Nauhan pinnalle muodostuu tällöin lukemattomia pieniä kuplia, jotka nostavat nauhaa ylöspäin nosteen ansiosta – kunnes kuplat puhkeavat ja nauha vajoaa jälleen. Tämä toistuva nousu ja vaipuminen saa nauhan näyttämään kuin se uisi elävän olennon tavoin. Näkymättömän kaasun synty näkyvän liikkeen takana on juuri se hetki, jolloin kemian kokeiden hauskuus todella iskee kotiin.

Tässä vaiheessa suolavesi on jo käsitelty. Yksi asia on tärkeä muistaa: ammoniakkiliuos on aina lisättävä viimeisenä. Silloin tapahtuu jotain hauskaa.

Väri muuttuu, vaikka mikään ei koskettanut mitään? ”Naapurireaktion” salaisuus

Näin näyttää lopputulos, kun kaikki on tehty.

Tämän kokeen hauskin yllätys liittyi juuri ammoniakkiin. Kun ammoniakkia lisättiin viimeisenä, myös vieressä olleen suolaveden väri muuttui – ilman että mitään oli kaadettu suoraan siihen! Oppilaat olivat aivan ymmällään.

Syynä oli se, että ammoniakki haihtui ilmaan ja vaikutti viereiseen suolaveteen. Alun perin neutraali suolaliuos muuttui ammoniakin vaikutuksesta emäksiseksi. Juuri tässä hetkessä syntyi todellinen ”naapurireaktio”!

Tämän ilmiön ydin on se, että ammoniakki höyrystyy helposti jo huoneenlämmössä. Ammoniakkiliuoksesta kohonneet ammoniakkimolekyylit kulkeutuivat ilman kautta lähellä olleeseen suolaveteen ja liukenivat siihen hieman, mikä muutti sen pH-arvoa. Vaikka nesteet eivät koskettaneet toisiaan suoraan, kaasu välitti vaikutuksen etäämmälle.

Sama ilmiö selittää, miksi hajuvesi leviää koko huoneeseen, tai miksi huonosti tuuletetussa tilassa pistävä haju täyttää koko ilman. Pienessä koejärjestelyssämme tapahtui juuri ”kaasun diffuusio” – fysikaalinen ilmiö parhaimmillaan.

Tällaiset yllättävät tulokset ovat juuri se, mikä tekee tiedekokeista niin hauskoja. Luokassa kaikui jatkuvasti oppilaiden ”miksi?” ja ”miten se on mahdollista?” -kysymyksiä. Miksipä et kokeilisi happo- ja emäskokeita itsekin arkisilla materiaaleilla? Yllättäviä löytöjä saattaa olla luvassa!

Näin valmistat liuokset

・Suolahappo 3 % → Kannattaa valmistaa etukäteen 10-prosenttista suolahappoa, josta laimennat tarvittavan liuoksen. Laimennusohjeet löydät täältä.

塩酸・硫酸・アンモニア・塩化銅の希釈の方法（希釈の基本を押さえよう！～薬品の正しい使い方と授業準備～）

・Natriumhydroksidi 2 %: Lisää 2 g natriumhydroksidia veteen niin, että liuoksen kokonaispaino on 100 g.

・Ammoniakkiliuos 1 %: Ota 3 ml kaupasta saatavaa ammoniakkiliuosta (25 %) ja lisää vettä, kunnes liuoksen kokonaismäärä on 100 ml.

・Suolaliuos 5 %: Lisää 5 g suolaa veteen niin, että liuoksen kokonaispaino on 100 g. Myös kylläinen suolaliuos käy hyvin.

・Rikkihappo 2,5 %: Lisää väkevää rikkihappoa (noin 95 %, tiheys 1,85 g/cm³) 1,5 ml 100 ml:aan vettä, pieni määrä kerrallaan. Älä koskaan tee toisinpäin (eli älä lisää vettä väkevään rikkihappoon)!

Kaikki valmistetut liuokset kannattaa säilyttää pienissä pulloissa (Narika). Koska kokeessa seurataan vain värimuutoksia, liuoksia voi tiputtaa suoraan laminoidulle koearkille – siivous on tämän ansiosta todella vaivatonta. Pyyhkäise arkki vedellä, ja se on taas käyttövalmis.

Yhteydenotot ja tilaukset

Tuodaan tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäs arkea! Kokoan helposti ymmärrettäviä vinkkejä hauskoihin kotona tehtäviin tiedekokeisiin. Tutustu ja etsi lisää sivustolta!
・Tiedevihkoni sisältö on nyt julkaistu myös kirjana. Lue lisää täältä.
・Lisätietoja sivuston ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löydät täältä.
・Erilaiset tilaukset (kirjoitustyöt, luennot, kokeilupajat, TV-konsultointi ja esiintymiset) voit tehdä täältä.
・Seuraa artikkelipäivityksiä X:ssä!

Tiedekanavallamme julkaisemme kokeiluvideoita!

NEW　分解問題集　理科

• ７月２１日発売！『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。

７・８月のイチオシ実験！

夏でプシュッと爽やか実験！

小型で持ち帰れるよ！ペットボトルロケットを作ろう！

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• ７月３０日（水）科学監修「TIF presents ONE SONG FES」（フジテレビ） 26:15~27:15
• 12月26日（土）　ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催

書籍のお知らせ

• 『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。

各種SNS（更新情報をお届け！）

【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook　【英語】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。