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実験1「水に二酸化炭素は溶けるか。」

道具 500mlペットボトル(炭酸のほう)
    水(常温だが温度は一応測っておく)200ml 二酸化炭素 温度計

実験方法
あらかじめ500mlのペットボトルに100mlずつ水を入れて、目盛りを書いておく。
500mlペットボトルに水200mlを入れ、二酸化炭素を下方置換法で入れる。
十分二酸化炭素を入れたら、ふたを閉めてペットボトルを30秒(3回/秒)振る。

予想 ペットボトルがへこむ→二酸化炭素は水に溶ける!

実験回数4回



実験2「水に二酸化炭素が溶けると何性になるか」

道具 実験1に使う道具  pHメーター

実験方法
実験1で二酸化炭素を溶かした水をそのままpHメーターで
何性か確認する。pHメーターで濃度もはかる。

予想 酸性(弱酸性)になる。

実験回数4回



実験3「海水にも二酸化炭素は溶けるのか」

道具 500mlペットボトル 海水(常温。温度は測る)200ml 二酸化炭素 温度計

実験方法
事前に海水のpHをはかってみる。
実験1を海水で行ってみる。

予想 ペットボトルがへこむ→溶ける。

感覚的に水道水より溶けやすいか溶けにくかったかメモすると
どうして~が溶けやすいという疑問が出たとき、調べやすい。
もとのpH-変化後のpHで酸性化したpH値が分かる。

実験回数4回



実験4「海水に二酸化炭素が溶けると何性になるか」

道具 pHメーター 海水200ml 二酸化炭素 500mlペットボトル

実験方法
実験2と似ているがすこし変更がある。
海水は弱アルカリ性説があるので、実験前にメーターで何性かを計っておく。
実験3のときには↑を計っておくこと。そうしたら実験後のpHを
調べておく。

予想 アルカリ度が下がるor酸性の度合UP→酸性化

実験回数4回



実験5「水・海水に対する水温別の溶解度はどうなっているか」

道具 注射器(50ml) 水・海水(注射器によって量は変わる)温度計×3 ビーカー×3
   発泡スチロールの箱×3 水槽または代用できるもの 二酸化炭素 氷 注射器の先をとめる栓

実験方法 この実験での「溶解度」はpHの値の変化から見てみる。
(50mlの注射器で行った場合)
発泡スチロールの箱のようなものを用意。
ひとつは水道水に氷をたくさんいれ冷やしておき、
ふたつめは25℃前後を保つよう、氷をいれたり放置したりして出来るだけ近づける。
もう片方は、やかんやポット等で温めた水を用意する。ある程度40℃より熱めにしておく。
注射器に純水を入れて、先に栓をし、それぞれの発泡スチロールの中に入れておく。
注射器に温度計を入れておき、それぞれの水温が10℃・25℃・40℃に近づいた時に
注射器に二酸化炭素を十分入れて、1分間圧力をかける。
一分後に急いでビーカーにうつし、pHを測定する。

pHメーターの測定可能水温は5℃~40℃。

予想 水温低い・・・よく溶ける 水温高い・・・溶けにくい
(炭酸水は、冷えると開封時泡の出が少なく、温かいほど泡が出ることから)

実験回数4回(誤差が大きい場合、実験内容や実験回数を見直す)



実験6「二酸化炭素はどうして海に溶けるのか」

道具 資料・文献


実験方法
資料等を参考に考えてみる。
  • 現在考えられる考え
気圧説・・・二酸化炭素の気圧の圧力によって海に溶ける?
波説・・・・波の動きなどによって空気中の二酸化炭素が海中に溶ける。
反応説・・・科学的な結びつきや反応によって溶ける。

予想 気圧による溶け込みor波の動きが妥当?

見つけた資料↓
海に限らず、水には溶けやすいと思いますよ。
CO2なので、水にとけてイオンに分解されるんじゃなかったかと思います。
海水なら、Naとかあるから余計にくっつきやすいんじゃないですかね。たぶん。

代表的な反応は
 CO2 + H2O → H⁺ + HCO3⁻
で炭酸水素イオンをつくって溶けます。

気体のCO2のまま解けている分もあります。

炭酸イオンまで電離しているものもあります。



実験回数 なし


最終更新:2007年10月11日 20:03