銅が銀になり金になる(錬金術?)

実験

まずガスバ−ナ−*1の使い方を習ってください.ガスの元せんを開け,ガスバ−ナ−の
下のねじを反時計まわりに少し回してガスを出し,着火器(ちゃっかき)で火を付けます.
ガスが赤い炎(ほのお)をあげて燃えます,この赤い炎は空気がふそくしているからです.
次にガスバ−ナ−の上のねじを少しづつ反時計まわりに回して空気をおくると青い炎に
なります.ガスバ−ナ−の使い方を習ったらいったん火を止めてください.

小さい銅板(どうばん)3まいをこまかいみがき粉1)を少し手にとってよくみがき,
ぴかぴかの銅にします.

水20mlを取っ手つき蒸発皿 (じょうはつざら:カセロ−ル)*2に入れ,水酸化ナトリウム
(すいさんかナトリウム:NaOH)
2)約0.5g(ペレット5粒)を加えガラスぼうでかるく
かき混ぜとかします.このとき少し熱が出ます.外からさわってそれがわかるか、たしかめて
みよう.
さらに亜鉛(あえん)の粉末(ふんまつ)0.5gを入れ,ホットプレ−ト上でふっとうするぐらい
まで加熱(かねつ)する.
3)

上でみがいた銅の板1まいをその中へ入れて3分から4分待ちます.そのあいだに銅板の
変化のようすを見よう.
4)

ピンセットをつかって銅板を取りだし,水道水でよく洗ってから布で水をかるくふき
取ります.

もう1まいの銅板を同じようにしたあと,ガスバ−ナ−に火を付け,この板を
ピンセットではさみ,ガスバ−ナ−の炎の上にかざす.ここでもおどろくような変化
(へんか)がおこるのでよくかんさつしよう.
5)

さいごに3枚の銅板を見くらべてください.

この実験で使った亜鉛(あえん)の化合物は,あとから環境(かんきょう)をよごさない
ように、しょりしますので一ケ所にあつめてください.

  1. できるだけ細かいほうが銅にきずがつかなくてよい.指輪(ゆびわ)やブロ−チなどの
    ようにふつうのみがき砂ではきずがついて困るときは,歯みがき粉がべんりです.
    歯みがき粉はひじょうにこまかいみがき砂と考えることができます.このほか
    炭酸水素ナトリウム(たんさんすいそナトリウム:じゅうそう,ベ−キングパウダ−)も
    りようできます.
    このため歯みがき粉で歯をみがきすぎてもいけないのですね.

  2. 水酸化ナトリウムがとけた水は強いアルカリ性を示します.水酸化ナトリウムを
    ぬれた手でかるくさわってみると手がぬるぬるしますね,これは強いアルカリ性のため
    ひふがとけるからです.こいアルカリ性の水はひじょうにあぶないものです.
    これからはすでで水酸化ナトリウムをさわらないようにしてください.なお,入ると
    はだがすこしぬるっとして,そのあとすべすべする感じの温泉(美人の湯とよくよばれて
    いる)がありますが,これはすこしアルカリ性の湯です.

  3. 亜鉛(Zn)は金属ですが強いアルカリである水酸化ナトリウム(NaOH)と反応してとけて
    亜鉛酸(あえんさん)ナトリウム(Na
    2ZnO2) という物質(ぶっしつ)となります.

  4. ここでは,亜鉛酸ナトリウムという化合物の中の亜鉛イオンが金属のじょうたいに変化し
    (還元(かんげん)され),その亜鉛が銅のひょうめんにつきます.
    銅が亜鉛メッキされたのです.

  5. この変化は加熱されることにより表面の亜鉛と銅がとけて反応し,しんちゅうという
    合金(ごうきん)ができる反応(はんのう)です.このしんちゅうは黄銅(おうどう)
    ともよばれだいひょう的な銅の合金です.銅の合金としてはこのほか銅とスズの合金で
    ある青銅(せいどう)が古代から利用されています.このほか,たいりょうに生産され,
    いろんな面でりようしやすいけれども,さびてぼろぼろになりやすい鉄をほごするために,
    鉄に亜鉛をメッキしたのがトタン,スズをメッキしたのがブリキです.




担当:教員養成課程理科教育講座化学専修 有賀正裕

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こちら(nishi@cc.osaka-kyoiku.ac.jp) までお願いいたします。



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