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はじめに どうもおはこんばんちは!これから時計反応について解説をさせていただくKENTです!よろしくおねげ〜しますだ。m(_ _)m 時計反応とはなんぞや? 時計反応は,一般的に酸化還元を利用してヨウ素でんぷん反応を起こし,一定時間経過後に溶液の色を一瞬のうちに変化させるという実験です。こんな風に文字でずらずら書かれても分からないと思います。何度も言うようですが,是非ご家庭でやってみて下さい!絶対に感Doするはずです!よろしこ!
時計反応その1
ここで言いますが,実はわたくし3年生。そう,受験生です。ですからのんびりのんびり実験をやっていられる時間は無いのです!ということで去年の冊子を参考に,ある程度書いてしまおうと思います。読者の方々のご理解をお願いいたします。 1.実験その1 〜とにかくDoしてみましょう〜 <実験に使うもの> 器具: メスシリンダー、ビーカー、ピペット、ストップウォッチ 試薬: ヨウ素酸カリウム(KIO3)、無水亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)、可溶性デンプン 1−1.反応液をつくる はじめに説明する今回の時計反応は,A液とB液の2つの溶液を混ぜることによって反応がはじまるタイプなので,まずこの2液をつくります。 A液 : ヨウ素酸カリウム(KIO3)2.14gを水に溶かして1Lの溶液とする。
B液 : 自分の感覚で約4gの可溶性デンプンを熱水に溶かす。これに水を加え1Lの溶液とし、冷やす。そして0.3gの無水亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)を溶かし、更に1mol/lの硫酸を10ml加える。溶液温度によって反応速度が 変わることを考慮し,室温と同じ温度になるまで溶液を冷やす。
完〜成〜! 1−2.〜Doする〜
さっそくできた溶液を混合してみましょう。混合する割合は,体積比でA液:B液=1:1でやってみました。 2.変化を付けてじっけ〜ん 2−1ー1.硫酸銅水溶液(CuSO4 aq)を加えてみる 2−1−2.硫酸(H2SO4)を加えてみる この方法はこの実験が出ていた本にあったもの。入れればタイムが早くなるらしい。そこでまたてきと〜に10mlのB液に対し、ピペットで1mol硫酸を2ml入れてみる。混合し、タイムを計ろうとしたら入れ反!(入れてすぐ反応)。なんだよう〜(チューヤン)。これが硫酸のなせる力なのか! |
2−1−3.溶液を薄めた場合の反応速度の比較 溶液を薄めた場合の反応速度の表 A液を体積比で薄めたときの反応時間(B液いじってません)
上記の割合の溶液を作って,各々の濃度の溶液を一斉に混ぜると,順々に色が表れる様が見られて大変面白いです。(*^o^*) 反応速度の表 その2 昨年の結果 全て体積比によって薄められた溶液による反応の結果を表しています。硫酸イオンにかかわる結果の部分は,A液20mPに対してB液20mPを反応させるときに,硫酸銅と硫酸を各々B液に加えた場合です。前記の表とはB液に加えた硫酸の量が違うため,上記の表とは反応時間の関係はありません。
ついでに
あ〜,去年も同じリアクションしたけれど,B液を薄めたときのこの遅さはいったい何なんでしょう?僕はこの1年間不思議に思ったまま原因解明をしてこなかったからなあ・・・(;___)。ということで,原理解説を書きながら考えればなんか自ずから答えが見えてくるんじゃあねえの?という楽観的な考えをいだきつつ,流れで原理解説に移っていきたいと思います。 2−2.原理解説 時計反応の色は皆さんごぞんじのヨウ素でんぷん反応の色です。それでは化学式も混ぜながら詳しい原理解説をしていきたいと思います。
まずA液の中には,よう素酸カリウムが電離してK+というイオンとI03-というイオンが存在している。
ここで全てのヒドロニウムイオン(H+)が反応;してしまうわけではないらしい。 そしてしだいにHS03-イオンが全くなくなると次の反応がおこる。 5I- + 6H+ + IO3- → 3I2 + 3H20・・・・・ (2)(2)の実験でI2が発生するため,先ほど溶かしたデンプンと反麻して, よう素デンプン反応の青紫色がみられる。 (1)の反応は時間がかかり,(2)の反応は瞬間的なのでこの時間差がおこる。 (柳場トシ回-風に考えた後)…なるほど。僕が硫酸鋼や硫酸を入れたのは(1)の反応を速めるためだったのか。確かにもとから硫酸イオンがあれば,はえ〜もんね。 あ〜。やっと原理もおわったよ〜。 まだ実験は続くけど,先に家庭でできる時計反応をご紹介! 2−3.〜家でできる時計反応〜 試薬となるもの イソ○ン(うがい薬) やってみる(簡単な原理解説も含めながら) 1.C1000タ○ダをコップに3mlはかりとる。(ビタミンCには酸化防止作用があり、酸化したものを元に戻す作用がある。) 実験やってみてもらえたでしょうか?
それにしてもあ〜〜〜。今深夜3時だよ〜。ねむ〜〜〜〜〜。
まあ気合でがんばるべー!読着諸君もあと実験1つだからどうか最後までつきあってくださいね! 3.時計反応 ー その2 この実験は,新歓(新入生歓迎会)で結構やっている実験です。3液を混合するタイプの時計反応です。僕はこっちの時計反応のほうがなんとなく好きです。今回は実験のやり方と実験結果だけを載せておきます。真剣に考えれば反応式も導けそうですが,ただいま作者が「今日塾に行き忘れた」ことに相当ショックを受けていて真剣にこんなことやっていられないので勘弁して下さい・・・。 3−1. 溶液をつくる
試薬:ヨウ化カリウム・チオ硫酸ナトリウム・ペルオキソニ硫酸カリウム 3−2. さっそくやってみちゃいませう! A:B:C=2:1:2の比率で混合する 3−3. 実験結果
A液が0,4mol/lのとき A液が0,6mol/lのとき
こんなもんです。これ以上はショックで書けません・・・。 |
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