イオン化傾向を実感する実験を、硝酸銅水溶液と銅チップを用いて

● 実験の準備と方法

(1) 準備物：銅チップ、硝酸銀(粉末)、蒸留水、スポイト、シャーレ

(2) 硝酸銀水溶液の作成

　硝酸銀水溶液をできるだけ濃く作る。硝酸銀水溶液は、1回の実験で数滴しか使用しないので、耳かき１杯程度の硝酸銀を１mL～２mL(スポイト１吸程度)の蒸留水で溶解する。

(3) 方法

　シャーレに銅チップを置き、銅チップの端にスポイトを用いて硝酸銀水溶液を１～２滴垂らす。そのまま、放置すると始めの10秒ほどで銅チップが銀色にメッキされていくのが分かる。30秒ほどで金属樹のようなものが観察できる。１分～３分ほどで水溶液が青色に変化していく様子が分かる(図１)。

● 【良さ①】 銀イオンの金属化に気付く

　銅が銀色にメッキされることから「銀イオンが金属になって出てきたのではないか」という仮説を立てることができる。実際には以下のような反応が起きている。

　Ag^＋ 十 e^－ → Ag

● 【良さ②】 銅のイオン化に気付く

　水溶液が青色に変化していくようすから「金属銅が銅イオンになって溶けているのではないか」という仮説を立てることができる。実際には以下のような反応が起きている。

　Cu → Cu²⁺ 十 2e^－

● 【良さ③】 反応が速い

　上記のような反応が３分以内に起こるため、授業時間内で実験と仮説の立案が完結する。

● 【良さ④】 廃液処理が楽

　実験後はティッシュぺーパーで溶液をふき取り、燃えるごみへ捨てる。使用する溶液が少ないため、廃液保管等する必要がない。

● 留意点

　市販の硝酸銀水溶液(0.1mo1/L)ではうまくいかない。濃度が低いため、反応時間が遅いのである。粉末を購入し、自分で水溶液を作ることをおすすめする。