★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！！

★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

無断引用申し訳ありません。

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。

できた分子とその説明
左から、メタン、アンモニア、水、二酸化炭素、窒素

★分子★分子模型をまじめに作るのはむずかしい！

このあいだ、分子の模型をつくりましたが、その時には、ウイキペディアで原子の大きさを調べて粘土を丸めました。

あらためて、なるべく正しい大きさにしようと思って、調べてみると、正しい大きさというものがかんたんにはわからないことがわかりました。

下の表は、ある資料にのっていたもので、「化学便覧」という本にのっている値なので、信頼できると思うのですが、原子の大きさは簡単には決められない（場合によって違う）ことを知らされました。難しいけど、決めないと次に進まないので、とりあえず今のところは下の表にしたがいます。

pm（ピコメートル）は1メートルの0.000000000001倍です。

水素の半径：120 pm、直径240 pm

酸素の半径：152 pm、直径304 pm

窒素の半径：155 pm、直径310 pm

炭素の半径：170 pm、直径340 pm

炭素が一番大きく、次が窒素、ほとんど同じ大きさで酸素、そして水素が一番小さいです。

表にある元素で一番大きいのは、なんとカリウム（Ｋ）です。

275 pm あります。

鉛（Ｐｂ）あたりが大きいかな、と思っていましたが、202 pm と、大きいですが最大ではありませんでした。

作った粘土玉の大きさを測ったら、炭素がちょうど34 mmだったので、100000000倍（1億倍）でした。従いまして、わたしたちは、一億倍の模型を作っていることになります。

http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/bitstream/123456789/8578/1/KJ00000709803.pdf

一億倍の二酸化炭素

★電気★電池のお疲れ度がわかる！電圧計・電流計を作りました！

電圧計、電流計を作る、とはいっても、いちから作るわけではなく．．．
秋葉原で買ったパーツを使ってみました。

あき缶に穴をあけてはめ込み、まわりをねんどで固めました．．．
あまりかっこよくないです

使い方がくわしく書いてあるサイトをみつけましたので記録しておきます。
http://www.vshopu.com/item2/2175-1201/index.html

たぶん、同じものだと思います。

★化学★水に溶かすだけで冷える薬！尿素とは何ものだ！その２

尿素の結晶がビッシリと生えたのですが、
ネットで調べていたら、尿素を水に溶かすと。なんと、温度が下がるそうです！

さっそく、やってみました。
割りばしに生えた尿素の結晶（前回のブログを見てください）をこそげ落として、
水に溶かしました。

結果がこれ

水の温度は、はじめ２８度でしたが

ちょっとずつ尿素を入れて、かき混ぜていくと、最後は２２度まで下がりました。

コップを触ってみると、手にすこしひんやりする冷たさが伝わるくらいには冷えました。

これもダイソーで仕入れた温度計
２００度まで測れるので、天ぷらを揚げる時にも使えそうです。

★化学★純白の針山！結晶がビッシリ！尿素とは何だ！

ダイソーによく行きます。

この夏、なんと理科の実験セットがあるのを見つけました。
いろいろな種類がありますが、おもしろそうだったので
「光る結晶ツリー」を試してみました。

内容は、「尿素」、緑色のモールなど。
尿素の結晶ができるのです。

うまくいけばパッケージの写真のようになるはず。
横着して「木」は簡単にすませました。
できあがった「木」はこんな感じ。

そして、びっくりしたのは
これ！

かき混ぜるのに使った「割りばし」にビッシリと結晶が生えています！

光らせるのは忘れていました・・.

★化学★うっかり鼻に近づけるな！鼻が曲がる！「キンカン」を買いました。

夏は「カ」が多いので、よくさされます。
そこでかゆみ止めに「キンカン」を買いました。

赤のリトマス紙は青色になり pH 試験紙では9ぐらいになりました

アルカリ性です

以前に作ったブルーベリー試験紙では青緑になりました

キンカンはアルカリ性でした

★分子★水とは何か！分子模型を作りますよ！

物質は細かく分けていくと、とても小さい分子の集まりだということをご存じだと思います。
もっと分けると原子になります。
さらに分けると素粒子といわれるものになります。
ですが、物の性質をあらわすいちばん小さい単位は分子です。

水の分子は、水素の原子２つと、酸素の原子１個でできています。

そのようすを模型にしたものを「分子模型」といいます。

理科室には、いろいろな物質の分子模型が組み立てられるセットがあると思います。
ぼくは、粘土と竹ひごで作ってみたいと思い立ちました。これができあがった水の分子です。

赤い玉が水素、白い玉が酸素です。

ちなみに、次の写真は、水素、酸素、そして次に使おうと、炭素の黒い玉を準備している様子です。

また書き加えていきますのでお楽しみに。

こんにちは。９月になりました。

上の写真を撮ったとき、水素を赤、酸素を白に塗りました。

ところが、塗ってから知ったのですが、世の中の分子模型は逆で

「水素が白、酸素が赤」だそうです。

「ＣＰＫ配色」といいます。

最初に分子模型を作った人たちが決めたらしいです。

水素は燃えるから赤のほうがいいんじゃないかな．．と思いますが、くやしいけど多数派に従うことにします。

そこで、いったん赤に塗った水素を白に塗りなおしています。

酸素が赤で、水素が白にするのですが、そのわけを説明します。

なんと、元素の色を、ノーベル賞を2回受賞したという、「ポーリング博士」が決めたというのです。

なぜ酸素が赤かというと、ものが燃えるのを助けるからだそうです。

自分が燃える水素のほうが、赤にふさわしいのではないかなと思いましたが、

のちのち、誤解しないために、世の中に従ったほうがよいと思いました。涙を飲んで、赤を酸素にしました。

ついでに、新しく作って、さらに白い玉を増やしました。

水素はたくさん使う予定だからです。

★化学★リトマス紙のかわり「ブルーベリー紙」を作りました

黒豆やあずきの煮汁でリトマス紙代わりになるか試しましたが、あまりきれいではなかったので、色が濃いことで有名なブルーベリーを使ってみました。

ブルーベリーはスーパーで買ったものをすりつぶして、コーヒーのフィルター紙にしみこませました。写真で、むらさき色のたんざくは、つぶしたブルーベリーで染めた、もとの色です。

うすい塩酸 （左）で赤、アンモニア水 （右）で青（黒みがかっていますが）になりました。

すりつぶしたブルーベリーのほかに、できあいのブルーベリー飲料（ブルーベリー黒酢というもの）も使ってみました。

アンモニア水をたらすと、左側のようになりました。右ははじめの色です。 

ちなみに「ブルーベリー紙」を作っているようすはこんな感じです。自然に染まるようにクロマトグラフィの原理を使いました。

★生物★ホウレンソウの色素を分析しました

いろいろなものに色がつく、そのもとになっている「色素」ですが、花の色や葉の色がなにでできているのかをだいたい知ることができる「ペーパークロマトグラフィ」という方法が使われます。

だいたいのやり方は、ネットのあちこちに書いてあるので、ここでは、ほかの人と違うかもしれないところだけを書きます。

結果を見てください。下の写真で、上半分が黄色に、下半分が緑色になっています。
これは、ホウレンソウの葉に含まれる成分が分かれたようすです。

ホウレンソウ色素が分かれたようす

（たぶんですが、黄色がカロテンで緑色がクロロフィル（葉緑素）だと思っています。）

つかった道具はエタノール以外は１００均で手に入れたものです。コーヒーのフィルターの紙を使いました。ホウレンソウの葉を一枚とって、細かく切って、台所のすりばちでゴリゴリとすりおろしました。ねとねとの液になったところで、コーヒーフィルターの紙のはしの方にすりつけました。

水とエタノールを１：１にまぜた液が、長方形のコーヒーフィルターの紙をつたって登っていくのにつれて、色素が分かれていきました。

ホウレンソウの色素が分かれていくようす

使った道具

準備実験の結果

準備としてやった実験の結果も書いておきます。
液として水だけをつかったときは、分かれるようすはありませんでした。
塗料のうすめ液（たぶんトルエン）を使っても分かれませんでした。
水とエタノールをまぜた液を使ったときに一番うまくいきました。

ほんとうは、葉緑素にも二種類あって、それらを分けることができたらよかったのですが、そこまではできませんでした。また、黄色がカロテンかどうかの証拠もまだないので、それは別な方法で確かめないといけません。

以上です。

Wikipediaによるクロマトグラフィの説明：
クロマトグラフィー (英: chromatography) は、ロシアの植物学者ミハイル・ツヴェットが発明した、物質を分離・精製する技法[1]。物質の大きさ・吸着力・電荷・質量・疎水性などの違いを利用して、物質を成分ごとに分離する[1]。

のだそうです。

★化学★リトマス紙の代わりになるものを探して

酸性かアルカリ性かを調べるのに使うのはリトマス紙ですね。赤いリトマス試験紙がアルカリ性の水溶液にふれると青くなり、青いリトマス試験紙が酸性の水溶液にふれると赤くなります。中性だと色は変わりません。

あじさいの花の色は、生えているところの土や、ふった雨が酸性かアルカリ性か中性かによってちがう色になるといいます。食べものには、いろいろな色のものがありますが、酸性とアルカリ性で色が変わるかどうか、たしかめたくなりました。そこで、台所で色のついた食べ物をさがしました。

むらさき色の野菜ジュース、リンゴジュース、黒豆、あずき、こう茶を使うことにしました。

黒豆、あずきはなべで煮て、煮汁をとりました。野菜ジュース、リンゴジュースは、コーヒーフィルターでこして使いました。

酸性の液体には、お酢を用意しました。アルカリ性の液体にはパイプクリーナーを用意しました。薄いですが水酸化ナトリウムが入っています。

 この写真は何も加えない色です。

さて、実験の結果です。どうなったでしょうか。

むらさき色の野菜ジュース、りんごジュース、こう茶、あずき、黒豆の順に写真をのせます。どれも、パイプクリーナーだと黒っぽくなり、お酢だと色が薄くなりました。

リトマス紙のように、まったくちがう色になるとよかったのですが、色が濃くなるか薄くなるかという感じでしたので、すこし期待はずれでした。

しらべたら、「むらさきキャベツ」がおすすめだそうなので、次にためしてみたいと思います。

「むらさき色の野菜ジュース」

パイプクリーナーだと色が黒っぽくなった。

お酢だと薄くなった。

りんごジュース

あまり変わらないが、

パイプクリーナーだと色が濃くなった。

お酢だと色が薄くなった。

こう茶（ホワイトボードを書き直すのを忘れました。

りんごジュースとありますが、こう茶です。）

パイプクリーナーだと色が濃くなった。

お酢だと薄くなった。

アズキの煮汁

パイプクリーナーだと色が濃くなった。

お酢だと薄くなった。

黒豆の煮汁

パイプクリーナーだと色が黒くなった。

お酢だと薄くなった。

★物理★歯車で「こま」を作って遊びました

今日は歯車で遊びました。

実は、はじめ、歯車のはたらきがよくわかるような実験を、何か考えてみようと思ったのですが、なかなかアイデアが浮かびませんでした。

とりあえず、軸になる鉄の棒を差し込んでみましたが、これが固くて差し込みにくいのです。いろいろやってるうちにコマの形になってしまいました。

それではコマで遊ぼうということになりました。回すだけではなくて、回っている時間と、美しさとで競うことにしました。

そこでまずコマを5個作りました。

1号くん、2号くん、．．．５号くんまでの５個です。
実をいうと１号くんは歯車ではなくプーリー（日本語だとかっ車）です。

美しさの基準は色と形です。

1位は時間が8秒で美しさを41点にした1号くんです。
色がひとつだけ黄色だからなのと、歯車ではなくてプーリーだからひいきしました。
いちばん長く回っていたのは3号くんで12秒でした。たぶんいちばん大きい歯車だと思います。

つづいて、歯車の動きを確かめる実験をしましたが、それはまた次の回に．．．

★光★空き缶とボール紙で望遠鏡を作りました

あき缶と１００均の虫メガネなどを使って望遠鏡を作りました。
これがこのブログの最初の実験です。

上下と左右がどちらも逆むきに見えます。地上のものを見るのには不便ですが、天体望遠鏡には使われています。（ケプラー式と言います）

目でのぞくがわのレンズを接眼レンズといい、反対側のレンズを対物レンズと言います。

対物レンズは虫メガネ、接眼レンズにはスマホのマクロアタッチメントを使いました。

望遠鏡の外がわはコーヒーの空き缶と、丸めたボール紙で作りました。

接眼レンズには、空きかんのフタにレンズよりすこしだけ小さい穴を開けて、レンズをのせてグルーガンでとめました。

望遠鏡

接眼レンズの部分のかく大は下の写真です。

接眼レンズ