化学実験
ステップバイステップの手順を含む95件の実験プロトコル
実験ファインダー
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ミョウバン結晶の育成
大きな透明なミョウバン結晶を作る
過飽和溶液から大きく透明な八面体状のカリウムミョウバン結晶を育成する。
塩と砂の分別結晶化
溶解度の差を利用して混合物を分離する
塩と砂の混合物を分別結晶化で分離し、溶解・ろ過・蒸発結晶化を実証する。
砂糖の結晶(ロックキャンディ)
糸に食用の砂糖結晶を育てる
糸の上に大きな砂糖(スクロース)結晶を育ててロックキャンディを作り、食べられる製品で過飽和と核形成を実証する。
硫酸銅結晶の育成
緩慢な蒸発で大きな青色結晶を生成する
緩慢蒸発法を用いて大きく形の整った硫酸銅五水和物の結晶を育成し、過飽和と結晶格子形成を実証する。
密度カラム虹
異なる密度の液体を重ねてカラフルな列を作る
背の高い容器に様々な密度の非混和性液体を重ねて液体密度の概念を実証する。
消えるビーカー(屈折率マッチング)
屈折率が一致する液体に沈めることでガラス物体を見えなくする
ガラス物体をその屈折率と一致する液体の中で見えなくさせ、屈折率の概念を実証する。
瞬間凍結:過冷却水
過冷却水の瞬間的な結晶化を引き起こす
精製水を凍結せずに0°C以下に冷却して過冷却を実証し、瞬間的な結晶化を引き起こす。
象の歯磨き粉
過酸化水素の急速な触媒分解による巨大な泡柱の生成
ヨウ化カリウムを用いた過酸化水素の触媒分解を実証し、触媒作用・発熱反応・ガス発生の概念を説明する。
非ニュートン流体:ウブレック
トウモロコシデンプンと水でずり増粘流体を作る
加えた力によって固体にも液体にも振る舞う非ニュートン流体を作成・探究する。
レモン電池
柑橘類から簡単なガルバニ電池を作る
レモン、銅貨、亜鉛釘を使って簡単なガルバニ電池を作製し、化学エネルギーが電気エネルギーに変換される仕組みを実証する。
活動列の確認
置換反応で金属の反応性を試験する
金属が溶液中の他の金属を置換できるかどうかを試験し、電気化学的活動列を確認する。
防錆方法の比較
亜鉛めっき、油脂被覆、犠牲アノードの比較
異なる防錆方法を比較し、ガルバニ防食(犠牲アノード)が電気化学的にどのように機能するかを理解する。
カリウム炎色反応
ライラック/紫色の炎でカリウムを同定する
カリウムイオンが生じるライラック/紫色の炎色を観察し、コバルトブルーガラスを使ってナトリウム汚染と区別する方法を学ぶ。
カルシウム炎色反応
橙赤色の炎でカルシウムを同定する
カルシウムイオンが生じるレンガ色から橙赤色の炎を観察する。カルシウムは石灰岩・大理石・骨に含まれる一般的な元素である。
ストロンチウム炎色反応
深紅色の炎でストロンチウムを同定する
ストロンチウムイオンが生じる明るい深紅色の炎を観察し、赤色花火や緊急信号灯への応用を理解する。
ナトリウム炎色反応
明るい黄色の炎でナトリウムを同定する
ナトリウム化合物を加熱したときに生じる特徴的な明黄色の炎を観察し、金属イオンが特定の炎色を生じる仕組みを理解する。
リチウム炎色反応
深紅色の炎でリチウムを同定する
リチウムイオンが生じる特徴的な深紅色の炎色を観察し、他のアルカリ金属の炎色反応と比較する。
銅炎色反応
青緑色の炎で銅を同定する
銅(II)イオンが生じる特徴的な青緑色の炎を観察する。視覚的に最も印象的な炎色反応の一つである。
CO₂と石灰水のテスト
水酸化カルシウムで二酸化炭素を検出する
炭酸塩と酸の反応で二酸化炭素ガスを発生させ、石灰水テストでその同定を確認する。
シャルルの法則(風船実験)
温度による気体の体積変化を測定する
様々な温度での空気入り風船の周長を測定し、シャルルの法則を実証する。
デカルトダイバー
気体の圧縮性とボイルの法則を実証する
デカルトダイバーを製作し、気体の圧縮性と圧力と浮力の関係を実証する。
スライムの合成(架橋PVA)
ポリビニルアルコールを架橋して非ニュートン流体を作る
ポリビニルアルコール(PVA)をホウ酸ナトリウムで架橋してスライムを作り、高分子化学と非ニュートン流体の挙動を実証する。
pH指示薬の虹
全pH範囲での指示薬の色変化をマッピングする
様々なpH指示薬が特定のpH値でどのように変色するかを観察し、指示薬の変色域の概念を理解する。
ハロゲンのバイルシュタイン試験
銅線炎色反応で有機化合物中のハロゲン原子を検出する
バイルシュタイン銅線試験を用いて有機化合物にハロゲン原子(Cl、Br、I)が含まれるかどうかを決定する。
炭水化物のデンプン-ヨウ素テスト
ヨウ素液を使って食品中のデンプンを検出する
ヨウ素テストで様々な食品中のデンプンを同定し、青黒色の錯体が形成される分子的メカニズムを理解する。
石けん液による硬水試験
石けんの泡立ちを測定して水の硬度を比較する
持続する泡立ちを生じるのに必要な石けん溶液の量を測定することで、水試料の相対的な硬度を決定する。
コールドパックの化学
硝酸アンモニウムの吸熱溶解を調べる
硝酸アンモニウムが水に溶けるときの温度変化を測定し、インスタント冷却パックに使われる吸熱溶解プロセスを実証する。
氷の融解エンタルピー
氷を溶かすのに必要なエネルギーを測定する
既知の質量の氷を温水に加えて温度変化を測定することで、氷の融解エンタルピーを決定する。
溶解は常に発熱ではない
様々な塩の溶解による温度変化を比較する
様々な塩(NaOH、CaCl₂、NH₄NO₃、KNO₃)の溶解エンタルピーを比較し、溶解が発熱または吸熱になり得ることを示す。