やさしい理科の観察と実験ブログ

2019年11月24日日曜日

★化学★水酸化ナトリウム水溶液の電気分解をしました

前回の電気分解には、手近だったので、食塩水を使いました。マイナス極には、水素が貯まったので、燃やす実験ができましたが、プラス極には気体が集まりませんでした。酸素ができていないようです。塩素か、塩素酸ができているのかもしれません。

お掃除用に「アルカリ電解水」というものを売っていました。なんと水酸化ナトリウム水溶液と書いてあるではありませんか。これで、学校の実験と同じ実験ができるので、さっそく手に入れました。
これがアルカリ電解水です。水酸化ナトリウム換算で0.18%だそうです。

pHは14と強アルカリです！

装置は、前回とおなじく、ペットボトル電解装置です。

前回は鉄のはりがねを電極にしましたが、水酸化ナトリウム水溶液の場合は、電流を流さなくても泡が出るので、シャープペンの芯にしました。プラス極をつないだ方から泡が出てきました。Youtube動画

しかし、マイナス極をつないだ方が盛んに泡がでているのがわかります。Youtube動画

水素と酸素を両方作りたかった理由の一つは、水素が酸素の2倍できることを確かめたかったからです。たまった気体の量をものさしで測ったのですが、1:2にはならなて、3:4だったり1:3だったりでした。漏れていたのかもしれません。

2019年11月9日土曜日

★化学★電気分解でできた水素に火をつけました（動画あり）

電気分解の続きです。

新しくペットボトルで電気分解装置（？）を作りました。
発生した水素が燃えるところを動画に撮りました。

材料は．．． 500mLのペットボトル　１本
ストロー　２本
さいばし　１ぜん
はりがね　30 cmくらい
食塩水

道具は．．．はんだごて（ペットボトルに穴をあける）
適当な刃物（ペットボトルの穴を広げる）
グルーガン

動画はこれです。装置？の全体が写っています。ごらんいただければどうやって作ったかだいたいお分かりいただけると思います。

右側のストローに水素を貯めています。
さいばしでできた「フタ」をはずしてチャッカマンの火を近づけたら燃えました。
（動画は２倍くらいのスローになっています）

ご自分で実験してみたい方は、感電・やけど・火事に十分気をつけてくださいね。

本当は、酸素と水素が1:2の割合でできる実験をしたかったのですが、食塩水の場合は酸素ができないことを知りました。果たして何ができているのでしょうか？まだわかりません。とりあえず、まずはPH試験紙でPHを調べました。

水素がでてきたストロー（写真上）は中性のままですが、

もう片方のストローはPH=4の酸性（写真下）になっていました。

引き続き、考えてみたいと思います。

2019年11月2日土曜日

★化学★電気分解して水素（ほんものですよ）を作りました！

食塩水に電気を流してほんとうに水素を作りました。
100均の試験管とバケツ、単一電池を２個、自作の電池ボックス、針金、ワニ口クリップつきのケーブル。
食塩水に試験管全体をひたして、空気が入らないようにします。
水上置換です。
（バケツがきたなくてすみません。使い古しなので）

針金をぐるぐる巻きにして電極にしましたが、針金はあまり必要ではありませんでした。
ワニ口クリップが金メッキされていたせいか、クリップからばかり泡が出て、針金を巻いた効き目があまりなかったのです。

１時間くらいで、３ミリリットルくらい、水素がたまりました。

ライターで火をつけたら、ボンっといって、燃えました。
写真は撮れませんでした。残念です。
もしできたら、次回、燃えるところを写真に撮ります。

2019年10月26日土曜日

★分子★さらに化合物の分子模型を作りました！

ねんどと竹ひごで分子を作りました。

まずはアンモニアです。

アンモニア

かゆみ止めに入っているくさいやつです。青いのは窒素です。

次はエタノールです。少し大きいです。犬みたいです。

エタノール

エタノールはお酒に入っています。つまり、水に溶けます。赤い玉（酸素）のせいです。
なぜこれでよっぱらうのかまではわかりませんが、赤い玉がなければ溶けないものを、無理に溶ける（人体にとりこめる）ようにしているせいで、人間には有害なのかもしれません（個人的な感想です）。

次はプロパンです。プロパンガスのプロパンです。さらに大きいです。プロパンの分子式はC3H8です。

プロパン。隠れてしまった水素があります。

次はオクタンです。ガソリンの成分です。かなり大きいです。黒い玉（炭素）が８個でオクタンです。オクタンの分子式はC8H18です。

オクタン

粘土の玉をたくさん作ったので、粘土を丸めるのに慣れてきました（笑）。

楽しんでいただけたでしょうか？？
今日は以上です。

2019年10月20日日曜日

★コンピュータ★IchigoJamにプログラムを打ち込みました！

前回、ご紹介した「こどもパソコンIchigoJam」にプログラムを入力してみました。

ネットで公開されている、「ヘビゲーム」と「パックマン」です。
どちらも、公開されているとおりに入力するだけなのですが、まちがえずに打ちこむのはたいへんでした！

プログラムはこんな感じです。IchigoJamマスター福野さんのページにお世話になりました。

パックマン（の一部）

それがこんな感じに

IchigoJamバックマン（ゲームオーバー画面ですが）

パックマンができました。
わずか１４行のプログラムです。
プログラムを作った人はすごいですね！

このプログラムのどこがどうなっているのかわかりません。
ただわかるのは
WAITコマンドがあったら、その数字を大きくすると、動きがおそくなる
「?」コマンド（PRINT）があったら、表示する文字が変えられる
ということです。

「IchigoJamパックマン」プレイ画面

「ヘビゲーム」はこんな感じです。SHIROさんのページにお世話になりました。

「IchogoJamヘビゲーム」プレイ画面

だんだん星（＊）が増えていきます。

あらわれるイチゴを食べていくと点数がふえますが、カベや「＊」にぶつかるとゲームオーバーです。

ヘビ自身にぶつかってもアウトです。

これはヘビ自身にぶつかってゲームオーバーになったところです。

「ヘビゲーム」で自分にぶつかってゲームオーバー

ヘビゲームも27行しかありません。
それでもこんなに複雑なゲームができるのはすごいですね！

2019年10月13日日曜日

★コンピュータ★ichigojamを作りました！

今回は理科の実験とは言わないかもしれません。知る人ぞ知る、ひょっとすると世界で一番シンプルなコンピュータ「ichigojam（イチゴジャム）」を作りました（実は、だいぶ前に作ってあった）。秋葉原で買ってきたものです。

モニターの左上に写っているとても小さいボードがそれです。むき出しで使っています。ACアダプター、モニター、キーボードをつなげば使えます。はじめからBASIC（ベーシック）というプログラミング言語が使えるようになっています。

BASICで簡単なゲームのプログラムを打ち込んで遊んでみました。機能をたしかめながら少しずつ使ってみようと思います。
下の写真はスキーゲームで遊んでいるところです。
WAITというコマンドで速さを決められるので超難しいレベルか超やさしいレベルまで自由に変えられます。

2019年9月28日土曜日

★電気★太陽電池を使ってみました！

太陽電池を手に入れました。
モーターがついてきたので、直接つなぎました。

電球の光でも回ります。

もちろん、外の光でもモーターが回ります。

変わったことをしてみたくなって、１００均の新幹線を手に入れました。

新幹線のモーターに太陽電池をつなぎました。

走りませんでした．．．

ざんねん！！

2019年9月23日月曜日

★分子★いろいろな分子模型を作りました！

前回は、分子模型の作り方のうち、「原子」の大きさについて書きました。
今日は、いよいよ、原子をつなげて「分子」を作りましたので、原子と原子との間の長さについて書きます。

もとにした資料は、こちらです。
化学基礎を学ぶ14…分子の形

メタン(CH4) 炭素Cと水素Hとの距離は 0.109 nm
アンモニア(NH3) 窒素（ちっそ）Nと水素Hとの距離は　0.101 nm
水(H2O) 酸素Oと水素Hとの距離は　0.096 nm
二酸化炭素(CO2) 炭素Cと酸素Oとの距離は　0.116 nm
窒素(N2) 窒素Nと窒素Nとの距離は　0.110 nm

原子と原子との距離は、どれもだいたい 0.1 nmであることがわかりました。
0.1 nm （ナノメートル）は
0.0000000001 mです。
1億倍(100000000倍)すると　0.01 mすなわち　1cm です。

作った粘土玉じたいの直径が3cm もあるので、距離を1cmにすると、玉と玉がぶつかってしまいます。

そこで、距離は3cmとして、ぎりぎりぶつからないようにしました。
(正直に言うと、いきあたりばったりで作っていたら、そうなった）

ですので、
原子の大きさ、つまり粘土玉の大きさは１億倍
原子と原子の距離は３億倍
ということになります。