すごい変化があるに違いない。これがウェルチのアフターだ。▼アフターん?あんまり変わってないぞ?ただ、一番左のクエン酸をぶち込んだウェルチは若干色が赤っぽくなったような気がするし、重曹水をぶち込んだウェルチはやや黒っぽくなった気がする。これだけだとよく分からない。そこでティッシュにそれぞれのウェルチ溶液を染み込ませてみた。これで分かるだろうか?写真では分かりにくいかもしれないけれど、クエン酸(酸性)を混ぜたウェルチはかなり鮮やかな赤色になった。食塩水(中性)を混ぜたウェルチは赤紫色だ。重曹水(アルカリ性)を混ぜたウェルチは青緑色っぽく変色した。水溶液の性質により色素が変化するのは分かったかな?ウェルチでも実験できる。色の変化を指示薬ごとに整理してみようか。酸性、中性、アルカリ性といった水溶液の性質による指示薬の色の変化は以下の通りだ。青(変化なし)上のうち、ウェルチは覚えなくてもいい。100%、入試問題には出ないからだ。他の指示薬の変化は覚えておこう。覚えるために上の表に色をつけた。ウェルチは除外している。赤さて、まずは中性の水溶液を入れても指示薬の色は変化しない、と覚えておいてほしい。赤色だった赤色リトマス紙は赤のままだし、もともと緑色のBTB溶液は緑、フェノールフタレインは無色透明のまま。酸性の時の指示薬の色に注目してみよう。酸性は基本は「赤」と覚える。次にBTB溶液とフェノールフタレインは酸性の例外と頭に入れておく。フェノールフタレインは酸性には反応せず、アルカリ性に反応する指示薬、とおぼえる。酸性は赤、ただしBTB溶液は黄色、フェノールフタレインは酸性には反応しない。同じようにアルカリ性も見てみよう。アルカリ性は基本的に「青」と覚えてしまう。紫キャベツ液は黄色、フェノールフタレインは赤。アルカリ性は青、ただし紫キャベツ液は黄色、フェノールフタレインはアルカリ性に反応して赤。ここまではいいかな?色の変化については頭に入っただろうか?余談だけれども、何かをおぼえる時には「基本と例外」に分けておぼえると頭に入りやすい。紫キャベツ液についてもう少しやっていこう。紫キャベツ液の色の変化は覚えているかな?そう、酸性だと赤、中性は紫、アルカリ性は黄色。紫キャベツ液の中に入っているアントシアニンという色素は水溶液の性質で色が変化する。おかしいと思わなかったかい?アントシアニンはウェルチの中にも入っている。ウェルチにアルカリ性の水溶液(重曹水)を入れた時には青緑色になってしまった。この現象をひもといていこう。結論から言ってしまうと、紫キャベツ液の色、つまりアントシアニンの色は酸性の強さ、アルカリ性の強さによって色が変わる。酸性やアルカリ性にも強弱がある。強いものからめっちゃ弱いものまでね。ウェルチに重曹水を入れた時には青緑色になった、と言ったね。僕がつくった重曹水は弱アルカリ性だった、ということだ。本当は強アルカリ性のアンモニア水でも入れればウェルチを黄色にできたのかもしれない。ウェルチを黄色にしたくて、ウェルチの中にオシッコを入れるのはオススメしない。オシッコはアンモニア水ではないからだ。ちなみに下ではより詳しく説明してくれている。ムラサキキャベツで水溶液の性質を調べよう(PDF)酸性やアルカリ性の強弱ってなんだ?強い酸性、弱い酸性、強いアルカリ性、弱いアルカリ性。ここで強いとか弱いとか言ってるけど、そもそも強い弱いってのはなんのことだ?君はそう思ったかもしれない。水溶液の性質はpH(ペーハー)という数字であらわされる。この数字が小さいほど酸性が強く、大きいほどアルカリ性が強くなる。紫キャベツ液の色の変化をpHで表してみよう。黄色pH(ペーハー)ってなんだ?いきなり、pH(ペーハー)なんて数字を出してとまどったかもしれない。中学受験のテキストや参考書ではあまり出てこない数字だ。これを知らないと酸性やアルカリ性がなんなのかは分からない。これから難しい話をするよ。用意はいいかい?pH(ペーハー)というのは水溶液の中の水素イオンの濃度のことだ。pH(ペーハー)の数字が小さければ小さいほど水素イオンの濃度が濃く、大きければ大きいほど水素イオンの濃度は薄い。水溶液に溶けている水素イオンが多いほど酸性になり、少なければアルカリ性。小さい数字だったら酸性、大きい数字だったらアルカリ性。説明がややこしくなる。お父さん、お母さんに聞いたら教えてくれるだろう。僕がつくった重曹水はpH9(アルカリ性)くらい。クエン酸水はpH2(酸性)くらい。食塩水はpH7(中性)くらい。水溶液の性質が酸性なのかアルカリ性なのかは、水溶液に溶けている水素イオンの数と水酸化物イオンの数で決まる。酸性の水溶液の中では水素イオンが水酸化物イオンよりも多い。逆にアルカリ性の水溶液は水酸化物イオンの方が多い。この関係をイメージできるように絵にした。酸性とかアルカリ性というものの正体が分かっただろうか?酸性の水溶液は水素イオンの数が水酸化物イオンよりも多く、アルカリ性の水溶液は水素イオンの数が水酸化物イオンよりも少ない。水素イオンが水溶液に多いほど酸性の性質。水酸化物イオンが水溶液に多いほどアルカリ性の性質になる。この辺は「ふーん、酸性とアルカリ性ってそういうものなのか」くらいで構わない。水素と水素イオンは別物だ。そもそも水素は水に溶けない。「酸性の水溶液は酸っぱくてサラサラしている。アルカリ性の水溶液は苦くてヌルヌルしている」と習った。まあ大体はそうなんだけど、少なくとも僕がつくった重曹水(アルカリ性)はヌルヌルしていなかったし、サンポール(酸性)は酸っぱいというか・・・、やばい味がした。サンポールをなめてはいけません僕の先生の説明は正確な定義じゃなかった。酸性とアルカリ性の正確な定義は水素イオンと水酸化物イオンの数だ。「中学受験レベルのざっくりした水溶液の世界では大体そんな感じ」と頭では思いつつ、ちゃんと先生の話を聞くようにしよう。水素イオン、水酸化物イオンなんてだいぶ混乱したんじゃないかな?でも、これを説明しないと酸性やアルカリ性を説明するなんてとてもじゃないけどできない。僕が習った塾の理科の先生はイオンを説明せずに酸性やアルカリ性について語ってくれた。悩みつつ教えてくれていたのだと思う。水素イオン、水酸化物イオンってなんだ?水素イオンが多いと酸性。水酸化物イオンが多いとアルカリ性。水素イオンと水酸化物イオンが同じ数だと中性。そもそも疑問に思うかもしれない。「イオンってなんだ?」ここからはさらにややこしい話になる。イオンを説明するには原子というものについて説明しなければならない。水素と水素イオンがどう違うのかイラストにしてみたよ。水素についてはテキストにも書いてあるね。これは原子という物質だ。原子は世の中の全ての物質のおおもとだ。原子ってやつは原子核と電子から成っている。電子は原子核の周りを回っている。原子核は電気的にプラスの性質、電子はマイナスの性質を持っている。水素イオンってのは電子が原子から離れて飛んでいってしまった物質のことだ。すると水素イオンはプラスの性質を持つことになる。水素原子はプラスの原子核とマイナスの電子でプラスマイナスゼロでつりあっていた。ところがマイナスの性質を持った電子が飛んでいってしまったので、水素イオンは電気的にプラスの性質を持つようになるってわけだ。逆に水酸化物イオンってのは、電子を受け取った状態の物質だ。電気的にはマイナスの性質を持つ。ちなみに食塩水は中性だと習ったよね?塩を水に溶かしてもナトリウムイオンと塩化物イオンに分かれるだけで、水素イオンも水酸化物イオンも発生しない。塩化水素を水に溶かすと何ができるんだっけ?そうだ、塩酸だ。水素イオンを発生させている。塩化水素は水に溶かすと水素イオンと塩化物イオンに分かれる。水素イオンが発生しているよね?だから酸性。砂糖を水に溶かすとどうか?砂糖水ができるね。これは中性だと習ったはずだ。ところが砂糖は塩と違い、水に溶かしてもイオンは発生しない。水に溶けた砂糖はすごく小さくなるだけで、イオンは発生しないんだ。砂糖水は中性だし、電気を通さない。電気を通さない?そうだ、電気を通すかどうかは水溶液にイオンが発生しているかどうかで決まる。イオンと電流の関係ある物質を溶かした時、イオンになるということは電気的にプラスだったりマイナスの物質が水溶液の中に存在するってことだ。電気を通すとイオンを通じて電気が流れていく。食塩水の中にはイオンが発生している。砂糖水の中にはイオンが発生していない。イオンが発生している水溶液は電気を通すんだ。イオンという電気的性質を持った物質が水溶液に溶けているからね。さぁ、ここまで説明してやっと水溶液の性質の表の意味が分かる。通す※石灰水は消石灰(水酸化カルシウム)を水に溶かした水溶液。石灰石は水に溶けない。上の表から何か法則は見つけ出せるかな?見つけ出せそうな気がするね。一つ目の法則アルカリ性か酸性の水溶液は必ず電気を通す。二つ目の法則アルカリ性か酸性の水溶液は必ずイオンが発生している。例外は?そうだ、食塩水だ。食塩水は中性だけどイオンが発生するし、電気も通す。塩は水に溶かすとナトリウムイオンと塩化物イオンが発生し、食塩水になる。水素イオンも水酸化物イオンも発生していないね。中性で、かつ電気も通すって理屈だ。その1基本:酸性とアルカリ性の物質は電気を通す。例外:食塩水は中性なのに電気を通す。その2基本:イオンが発生している水溶液は酸性かアルカリ性である。例外:食塩水はイオンが発生しているのに中性である。まとめいいかな?酸性かアルカリ性だったら必ず電気を通すと覚えちゃうんだ。この理屈は超難しいイオンの話を理解してもらえれば分かるはずだ。中和ってなんだ?最後にサクッと終わらせたい。中和というのは酸性とアルカリ性の物質同士を混ぜて、お互いの性質を打ち消す現象だ。これを別の言葉で表してみるね。「水素イオンと水酸化物イオンが反応する現象を中和」と言う。水素イオンと水酸化物イオンが反応すると何ができるだろうか?水になる。水素イオンと水酸化物イオンは反応して水に姿を変える。水素イオンと水酸化物イオンが消えてしまうんだ。したら水溶液の性質はどうなる?そうだ、中性だ。中和っていうのは酸性の水溶液に含まれている水素イオンと、アルカリ性の水溶液に含まれている水酸化物イオンが反応して水になる現象を言うんだ。これが僕がつくったクエン酸水(酸性)と重曹水(アルカリ性)を混ぜた時の様子だ。これでも反応が落ち着いた時の様子なんだよ。実はこの前にコップから泡があふれ出てきて超大変だった。ちなみにこの泡は二酸化炭素だ。反応が落ち着いてからの写真がこれだ。酸性とアルカリ性の水溶液をいい感じで混ぜたからね。試しになめてみたら、かなりやばい味がした。塩辛くて、苦くて、酸っぱいような何とも言えないやばい味だった。指示薬のウェルチにも入れてみたよ。ティッシュに染み込ませた溶液はウェルチ色だ。中和されたってわけだ。クエン酸と重曹だったらどこのスーパーにでも売ってる。2018.11.07楽しい理科の第4回目は「根・くき・葉」です。ついてやっていきました。ついてやっていきます。2018.12.07楽しい理科、第9回「チョウの生態」です。昆虫の中でもわざわざチョウを取り上げるのは他の昆虫よりも出題される頻度が高いからです。2018.11.01前回は「種子と発芽」でした。2018.11.21中学受験理科の生物編2、今回は昆虫の体のつくりと昆虫の定義についてやっていきます。そこら中にいますよね、昆虫。2019.05.01水溶液を3回ほどあれやこれやと説明を加えながらやってきました。2018.11.15今回が生物編、植物のラストです。分類を覚えるコツは図解です。文章では覚えにくいし、覚えたとしてもしばらく経つとこんがらかってしまいます。WordPress.。