電気はどこへ消えた？中和反応が描く「感動のV字グラフ」の正体を追え！（水酸化バリウムと硫酸を使った中和の実験）
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
今回は、理科の実験の中でも特あにドラマチックな変化が楽しめる「水酸化バリウムと硫酸の中和反応」をご紹介します。この実験、実はただの化学反応ではありません。反応によって溶液中のイオンが姿を消していく様子が、電流計の針の動きとしてハッキリ現れるのです。そして、そのデータをグラフにすると驚くほど美しいV字型のカーブを描きます。科学の楽しさがぎゅっと詰まったこの実験、準備のコツから感動の結末まで、詳しく解説していきます！
事前準備：成功のカギは「上澄み液」にあり！
まずは準備から始めましょう。正確な準備は、安全で確実な実験への第一歩です。
1. 水酸化バリウム水溶液の作り方
授業日が決まったら、水にたっぷりの水酸化バリウムを溶かして、数日間そっと置いておきます。使うのは、その透き通った上澄み液です。 水酸化バリウムは強アルカリ性なので、必ず保護眼鏡を着用してくださいね。空気中の二酸化炭素と反応して白い膜（炭酸バリウム）ができやすいため、作り置きはせず、実験のたびに準備します。ビーカーにはラップをして保存しましょう。
分量の目安（4クラス分）： 水220mLに対して、水酸化バリウム８水和物を約10g加えると、飽和水溶液が作れます。例えば８人班の場合は、５mL×８班=40mLあれば良いので、４クラスとすれば、160mLあれば足ります（多めの計算です）。
左が作ったばかり、みぎが作ってから１週間くらいおいたもの。透明になって上に膜が貼ります。
2. 硫酸の調整（希釈のルール！）
次に硫酸を用意します。ここで絶対に守らなければならない鉄則があります。それは、「絶対に濃硫酸に水を加えてはいけない」ということ。激しく熱が発生して液が飛び散り、非常に危険です。必ず「水に濃硫酸を少しずつ加える」順番を守ってください。
希釈の目安（4クラス分）： 水51mLに濃硫酸3mLを慎重に入れ、これを10倍に薄めて合計540mL（約0.1mol/L）にします。
試験管に15mLほど入れ、ピペットと一緒にセットしておくと、生徒たちが計り取りやすくなります。また水酸化バリウム水溶液5mLをビーカーに入れて班の数用意をしておきます。
準備が整ったら、いよいよ実験開始です。
回路はこんな感じです。ミニ電源装置Petit-X（プチエックス）が活躍しました。普通の電源装置でももちろんOK。
スイッチON！電圧を設定
電源装置をつなぎ、電圧を5Vに設定して電気を流します。この時点ではイオンがたくさんあるので、電流はしっかり流れます。
電流系はプチメーターを使いました。便利です。
硫酸を1mLずつ滴下
ここからが本番です。硫酸を1mLずつ加えて、そのたびに電流計の数値を読み取っていきましょう。
感動のV字グラフ！なぜ電気は消えたのか？
実験データをグラフにすると、驚きの結果が待っています。
硫酸を加えるにつれて電流はどんどん減っていき、ある一点でほぼゼロになります。そしてそこを過ぎると、再び電流が増え始めるのです！
なぜ、このような見事なV字型になるのでしょうか？ その秘密は、反応によって生まれる「難溶性（水に溶けにくい）の塩（えん）」にあります。水酸化バリウムと硫酸が出会うと、水に溶けにくい「硫酸バリウム」という白い沈殿ができます。
水溶液中で電気を運んでいたイオンたちが、次々と合体して固体の粒（沈殿）になって沈んでしまうため、電気の運び手（イオン）がいなくなり、電流が流れなくなるのです。さらに硫酸を足すと、今度は余分な硫酸のイオンが増えるため、再び電流が流れ始めます。なお塩酸と水酸化ナトリウムの場合にできる塩は塩化ナトリウムです。塩化ナトリウムが水に溶けてしまうので、こういう反応は起こりません。つまり難容性というのがこの実験のポイントになるわけですね。
実験を終えて：理科の楽しさは「変化」の中に
電流がゼロに向かって刻々と減っていく様子は、何度見ても面白い傾向です。ただ教科書で「イオンが減る」と教わるよりも、自分の手で電流計の針が止まる瞬間を目撃することで、「目に見えないミクロの世界で何かが起きている！」という実感を持つことができます。化学反応の美しさを視覚とデータで楽しめるこの実験。ぜひ皆さんも、そのV字の谷間に隠された科学のドラマを体験してみてくださいね！
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