らくらく化学実験

あわわ、泡があー!

「実験テーマ」
酸素の泡が大量に発生!

「実験概要」
過酸化水素の分解反応が触媒により促進され、酸素が勢いよく発生する。

「学習項目」

@反応速度 A触媒 B過酸化物

「画 像」
まさしく泡のオバケ、「ゴーストバスターズ」を連想した。
試薬は一気に加えること。もたもたしていると泡が勢いよく飛び出してきて、手にかかってしまう。反応し終わるまで、結構な時間を要する。
熱が出るので、メスフラスコ使用はオススメできないが・・・。
  
「動 画」



「動 画」



「動 画」



「動 画」


準備物」「操 作」
WEB非公開

「注意事項」

1.  過酸化水素を皮膚に付けないように注意する。

2.  発生する泡の処理を考えて一定のスペースを確保しておく。

解 説」

1.  過酸化水素の分解による酸素の泡

過酸化水素が分解して酸素が生成し、あらかじめ加えておいた洗剤の効果で、細かい泡がとぎれることなく発生し続ける。完全に反応が終結するまでに一定時間を要し、泡のでき方がユーモラスでビジュアル効果絶大である。過酸化水素は、薄めた薬剤が傷口の消毒に利用されていることから、一般にも知られる物質である。この反応では、加えたヨウ化カリウムが、分解反応を促進する「触媒」という働きをしている。実際には、複雑な反応の過程を経ていることが多いが、結果として、反応速度を高める役割を果たし、反応の前後でその形を変えることはないので、化学反応式に含めることはしない。

2H2O2  → 2H2O  +  O2

ちなみに、傷口を消毒する際に泡が発生するが、体内に存在するタンパク質の一種であるカタラーゼが触媒として働いている。特に、生体内で働く触媒のことを酵素と呼ぶことが多い。

2.  過酸化物「過酸化水素」

過酸化水素は、酸化剤・還元剤の両方の働きをするため、様々な化学反応に関わる試薬として用いられている。過酸化水素とヨウ化カリウムの組み合わせによる化学反応は、過酸化水素が酸化剤として働き、ヨウ化物イオンが酸化されてヨウ素が遊離してくる。水溶液は暗褐色を呈するが、この反応が起こるためには、次のように水素イオン(通常は硫酸を加える)が必要である。

2KI + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O + 2K+

この実験でも、過酸化水素に、単にヨウ化カリウムを添加するだけでは、酸化還元反応はほとんど起こらず、激しい分解反応が進行する。わずかにヨウ素の単体の褐色が見られるが、ヨウ化カリウム水溶液中の三ヨウ化物イオンの平衡移動によるものと考えられる。

    I3-   → I- + I2 

「参考・引用」


【管理者】山田暢司
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