中学校時代には状態変化と言っていた物理変化と化学変化の違いを確認するための実験を行いました。

これって小学生の時にもやっている人はやっているのですが、化学基礎でやっても面白かったです。

課題は「水を加熱して生じた水蒸気を水上置換で回収することはできるか」というものでした。

集められるというのと集められないというのに分かれるのですが、実際に実験をしてみて驚きました。簡単に言ってしまえば「水上置換」ができないからです。ちょうど一年生も気体の捕集をやっているので道具は同じなのですが、同レベルなのです。簡単に言えば「試験管の空気を完全に抜く」という作業ができないのです。

すっかり油断していたのですが、知識として知っていても実際にできるかどうかは別なんですね。

そして、加熱してすぐに出てきた「空気」を集めてうちは集まったよと威張っている班といくらやっても集まらないと嘆いているはんに別れました。集まらない班のガラス管からはカチカチという音が聞こえてます。爆縮という現象ですね。水蒸気になって1700倍にまで膨張した体積ですが、水に冷やされて一気に堆積が減ったときに起こる音です。

時間切れで次回この辺の確認をしますが、水って不思議なので色々考えるには良い教材ですね。

にしても、水上置換をできないのには衝撃を受けました。

そして火を消す時のマナー。ガラス管を自ら出すというのも「失念」しているようで、逆流して酷いことになっていました。まあ、蒸留の実験の時にはこれをやらせて、内部が水でない時にはガラス器具が割れるんだという話をします。そしてほとんど水になってしまう理由も前述の体積比の話でなんとかなるのです。

そして今回なぜかこれだけの実験で枝付きフラスコが2個割れたのですがなんなのでしょうかね？がっかりです。