やさしい理科の観察と実験ブログ

2020年1月26日日曜日

★化学★石灰水が息で白くにごりました

身近に石灰水を作る材料はなく、ですが、調べたら

乾燥剤として生石灰、つまり酸化カルシウムを使ったものがあることがわかりました。

台所でそれらしいものを探したら、ちょうど海苔の乾燥剤（食べる海苔）の袋に
入っていた乾燥剤で「シケナイ」という名前のものが、酸化カルシウムのようでした。

海苔の袋に入っていた「シケナイ」

じゅうぶんに湿気を吸い込んで、もう完全に酸化カルシウムではなくなってしまっているようです。

酸化カルシウム、別名「生石灰」が空気中の水と反応して水酸化カルシウムになるのが乾燥剤の原理です。水酸化カルシウムのことを「消石灰」と呼んでいるのです。

（すみません、はじめ、酸化カルシウムを間違えて炭酸カルシウムと書いてしまっていました、おわびしして訂正します）

プラコップに湿気を吸い込んだ「シケナイ」を取って水を加えてみました。

万が一にも酸化カルシウム残っていると、
水を加えたときに発熱するはずなので、恐る恐る水を加えましたが、
冷たいままでしたので、想像通り、
湿気を吸い込んで乾燥剤の役目は終わった後のものだったようです。

かきまぜたそのままでは、白い固形分が残るので、少し待ってから、
ろ過して固形分を取り除きました。二回ろ過してきれいにしました。

ろ過している

息を吹き込み始めたところ

息を何度も吹き込んだところ

そのあと、プラコップに移して、息を吹き込んでみたところ、白くにごる様子が観察できました。

★一日たってよくみたら★

白いにごりが沈でんしていました。

底に沈でんした炭酸カルシウム

2020年1月11日土曜日

★化学★電気分解装置を作って水素シャボン玉を飛ばしました

お正月休みの工作です
電気分解の装置を作りました。
材料は
・ペットボトルふたつ（容器）
・プラスチックのパイプ（二つの容器を液体でつなぐ）
・シャープペンシルの芯かステンレスの針金
です。
道具にはホットナイフとグルーガンを使いました。
プラスチックを切るのに便利なホットナイフはこれです。
プラスチックがとけるときのニオイが体に悪そうなので換気は必要です。

構造は写真をご覧いただければわかるとおりです金魚のポンプをつなげるためのチューブを使ってびっくりおもちゃの注射器をつなげました
本当は水素風船を作っ作って空に浮かぶ空に合わせてみたかったんですが普通のゴム風船を膨らませるほどのスイスは作れないのでせめてプラバルーンを膨らませたいと思いました

しかし！そうとう練習しましたが、プラバルーンがうまくいきませんでした。
そこで、水素のふつうのシャボン玉ならできるかなと思って、お店でさがしてみたら、なんと「われにくいシャボン玉」というものがあったので、買ってきました。

しばらくすると乾燥して私が崩れなくなるシャボン玉です。
注射器で水素を吸ってシャボン玉をふくらませました。
できたシャボン玉を注射器から外すのにコツがいります。やさしく息をふきかけることがだいじです。
結果は．．．
できたシャボン玉はどんどん上にのぼって、天井に張り付きました。

最後におまけの満月の写真をどうぞ。

2019年11月30日土曜日

はじめに注意ですが「まぜるな危険」と書いてあるものは決して使ってはいけません。本当に危険です。

今回は、成分が塩酸と水酸化ナトリウムなのを確かめて、洗剤から食塩を作りました。
塩酸そのものに近い（トイレのクリーナー）と、水酸化ナトリウム（これもクリーナー「アルカリ電解水」）です。
プラコップに少しとったトイレクリーナーに、わずかずつアルカリ電解水を加えていって、PH試験紙で中性（PH=7）になるあたりでやめます。
ピッタリ7にするのは難しいのでアバウトです。
プラスチックのお皿（使ったのは植木ばちの受け皿）にたらして、放置します。

２日ほどして見たら、白い結晶ができていました。結晶は正方形なので、食塩だと思います。なめて確かめることはできないので、今回はここまででやめました。以上です。

できた結晶

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。