酸とアルカリの性質丸わかりラミネートシート！薬品も少なくて済むお手軽な超マイクロプレート実験
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
塩酸をたらすとマグネシウムが泳ぎ出し、酸とアルカリの性質がまとめてわかる！
今回は、中学3年生の授業で行った「酸・アルカリの性質を調べる観察実験」をご紹介します。使ったのはプチボトルに入れた薬品を1滴ずつたらすだけのシンプルな方法。BTB液やフェノールフタレイン、リトマス紙、そして反応が楽しいマグネシウムリボンなどを使い、生徒たちの「どうして？」があちこちで飛び交う実験になりました。
薬品は少量、片付けはラクラク――理科助手さん考案のシートが優秀すぎる
各グループにはラミネート加工したシートを配布し、プチボトルで液を垂らして実験を進めていきます。気軽にできて廃液も少なく、片付けも楽チン。まさに三拍子そろったおすすめの実験です。マイクロプレート実験をさらに小さくした、いわば超マイクロプレート実験と言えるかもしれません。
シートはこのようなシートです（ダウンロードして使用してください）。
酸とアルカリ台紙（ラミネート用）（PDF) wordダウンロード
紙に印刷してラミネート加工すれば準備完了です。元々のアイデアは、以前、理科助手さんのAさんが手作りしてくださったものを見て、それを改良して、今はこちらを使っています。
まず、指示薬などをこのようにセットします。
マグネシウムリボンが液の中を「泳ぐ」謎
ここに塩酸や硫酸などを縦に垂らしていきます。生徒たちは色の変化や反応に大盛り上がり！特に、マグネシウムリボンが液体の中で「泳ぐ」ように動く様子には、みんな感動していました。
実はこの動き、化学反応そのものが引き起こしているものです。マグネシウムが塩酸と反応すると、水素ガスが発生します。このとき、リボンの表面に細かい気泡がびっしりとつき、その気泡が浮力を生んでリボンをふわふわと浮かせたり、はじけて沈めたりを繰り返すため、まるで生き物のように泳いで見えるのです。目に見える動きの裏に、目に見えない気体の発生があるというのは、化学実験の面白さを実感できるポイントですね。
これは途中経過で、食塩水までやった結果です。ここでポイントがひとつ。アンモニア水は必ず最後にたらしてください。ある面白いことが起こります。
触れてもいないのに色が変わる？「隣り合わせの化学反応」の正体
これが全てやり終えた結果です。
ところで、今回の実験で特に面白かったのがアンモニアを使ったときの現象です。最後にアンモニアを追加したところ、なんと隣に置いてあった食塩水の色までもが変化したのです。これには生徒たちもビックリ！
実はこれ、アンモニアが気化して隣の食塩水に影響を与えたためです。最初は中性だった食塩水が、アンモニアの影響でアルカリ性を示すようになりました。まさに「隣り合わせの化学反応」が起こった瞬間ですね！
この現象のポイントは、アンモニアが常温でも気体になりやすい性質を持っているということです。アンモニア水からふわりと立ち上ったアンモニア分子が空気中を移動し、すぐそばの食塩水にわずかに溶け込むことで、pHが変化したのです。液体同士が直接触れ合っていなくても、気体を介して離れた場所に影響を与える。
これは、香水の匂いが部屋中に広がっていく現象や、換気の悪い部屋でツンとした臭いが充満してしまう現象とも同じ仕組みです。実験シートの上という小さな空間で、まさに「気体の拡散」という物理現象が起きていたわけですね。
こうした予想外の結果が出るのも科学実験の醍醐味です。教室では生徒たちの「どうして？」「なぜ？」という声が飛び交いました。皆さんも、身近な材料で酸・アルカリの実験を試してみてはいかがですか？思わぬ発見があるかもしれませんよ！
試薬の調整はこちらです
・塩酸３％ → 濃度１０%の塩酸を作り置きして、そこから作ると便利です。希釈方法についてはこちらを参考にしてください。
・水酸化ナトリウム２％ 水酸化ナトリウム２ｇに水を加えて１００ｇにします。
・アンモニア水１％ 市販のアンモニア水（２５％）３ｍLに、水を加えて１００ｍLにします。
・食塩水５％ 食塩５ｇに水を加えて１００ｇにします。飽和食塩水でも問題ありません。
・硫酸2.5% 濃硫酸（約９５%、密度1.85g/cm3）1.5mLを水１００ｍLに少しずつ加えます。逆のこと（濃硫酸に水を加える）は絶対にしないでください。
作ったものはすべてプチボトル（ナリカ）に入れておくと便利です。また、色の変化などをみるだけの実験なので、ラミネートした実験シートに直接たらせば、片付けも楽ちんです。水に流して、さっと一拭きするだけで元通りになりますよ。
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