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錬金術?金銀銅を作ろう。

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金銀銅といえばオリンピックのメダルの色。美しい金属光沢は私たち人間を魅了させる何かをもっているのかもしれませんね。今回はそんな金銀銅を作り出す大実験です。

錬金術?銅板から金・銀・銅を作り出す

【実験方法】

A:銅(色)をつくる

銅板を金属用ニッパーで切ってウスターソースにつけます。銅は柔らかいので好きな形に切ることができます。
酸性のウスターソースにつけた銅板。
銅がピカピカになりました。美しいです。銅をピカピカにする方法はタバスコやお酢などたくさんありますが、ウスターソースが一番綺麗になると思います。

B:銀(色)をつくる

Aの銅板から銀(色)を作ります。
銅を銀(色)にするためには亜鉛を使います。
亜鉛5g
6mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液
亜鉛5gを水酸化ナトリウム水溶液に浸してガスバーナーで穏やかに加熱します。こうすることで亜鉛の一部が水酸化ナトリウム水溶液に溶け出します。
水酸化ナトリウム水溶液の飛沫が飛ぶことがあるので安全ゴーグルをして、近くから覗き込まないようにしてください。
Aで作った銅板をピンセットで入れて、2〜3分間つけておきます。すると・・・
銅板が銀色になりました。これは銅の周りが亜鉛で覆われているからです。いわゆるメッキですね。水で洗ってティッシュペーパーで軽く挟んで水気を取ります。
〈反応〉
ZnがNaOH水溶液に溶け、その後Cu板上に析出する。
〈亜鉛の粉末〉
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2Zn(OH)4] + H2
〈銅板〉
[Zn(OH)4]2− + 2e− → Zn + 4OH−
 

C:金(色)をつくる

Bで銀色になった板をピンセットでつまんでバーナーで穏やかに加熱します。数秒で金色になるので、金色に変わったらすぐに火から離します。
金色になりました。加熱時間が長すぎると再び元の銅色に戻ってしまうので注意してください。水で洗ってティッシュペーパーで軽く挟んで水気を取ります。
〈反応〉
加熱することで銅と表面の亜鉛が融け合い、黄銅と呼ばれる合金ができた。

銅色

銀色

金色

金銀銅

金銀銅をつくる実験でした。
今回は銅を使って様々な色をつくりましたが、私たちが普段使っている日本の硬貨もほとんどが銅の合金です。

<日本の硬貨の成分金属>

とても面白い実験なので科学部などでやられてはどうでしょうか?

ふたばのブログが本になりました。

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、中学理科の授業情報をまとめた書籍「100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100」を明治図書から出版。また、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。
先生向け情報サイト「ふたばのブログ」の他、反転学習や、家庭学習に利用できるオンライン学習サイト「ふたば塾」を運営。
記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
東京学芸大学 理科教育学分野
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