親子におすすめの新型プラネタリウムとは?

夏休みの自由研究で、交通信号反応というものを調べています。
交通信号反応とは、黄色の溶液が入ったフラスコを振ると色が赤や緑に変わるというものです。この色変化の原理がよくわからないんです・・・。
どなたか、この反応の原理をわかりやすく教えてください!お願いします。
ちなみに、溶液の作り方ですが、1.水250mlに水酸化ナトリウム5g、ブドウ糖3gを溶かす。2.インジゴカルミンの1%溶液を作る。3.フラスコに1.の溶液50mlと2.の溶液5mlをいれて振る。これで完成です。よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

酸化還元反応です。

詳しくは参考URLにて!

参考URL:http://www.nagano-c.ed.jp/seiryohs/rika/chem/tri …
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Q何故こうなる?

グルコース、水酸化ナトリウム、インジゴカーミン、を混ぜてフラスコにふたをして、しばらく置くと、黄色になります。それをふると、赤になり、緑になります。そして、またしばらく置くと、赤になって、黄色になります。何故このような変化が起こるのですか?

Aベストアンサー

これは、グルコースの還元力によるものです。

本来、インジゴカ-ミン(インジゴカルミンともいう)は青っぽい物質ですが、グルコ-スを含む水溶液に溶かすと還元されて、無色の物質に変化します。
それを振り混ぜると水面から空気が取り込まれ、その中の酸素によって、還元されていたインジゴカーミンが酸化され、再び有色の物質に変化します。
しかしながら、しばらくすると、未反応のグルコースによって、再度、インジゴカーミンの還元が起こり、色が消えます。

以上が、この実験の概略ですが、有色物質の色は実験の条件によって変化します。酢酸インジゴカーミン液を使った実験では、色は青く変化します。

それに対して、NaOHを使ったアルカリ性での反応おいては、高濃度では緑、濃度の低下に伴って赤、黄色という変色になります。これは、pHの違いによる、インジゴカーミンの化学構造の変化によるものと考えられます。


http://www.amaki.okayama-c.ed.jp/risuu_ka/H13_rprt/kadaikenkyu/H13_K_choromoto.htm

http://so-og.life.hyogo-u.ac.jp/cbbs/cbbs.cgi?mode=one&namber=49&type=48&space=15&no=0

これは、グルコースの還元力によるものです。

本来、インジゴカ-ミン(インジゴカルミンともいう)は青っぽい物質ですが、グルコ-スを含む水溶液に溶かすと還元されて、無色の物質に変化します。
それを振り混ぜると水面から空気が取り込まれ、その中の酸素によって、還元されていたインジゴカーミンが酸化され、再び有色の物質に変化します。
しかしながら、しばらくすると、未反応のグルコースによって、再度、インジゴカーミンの還元が起こり、色が消えます。

以上が、この実験の概略ですが、有色物...続きを読む

Q交通信号反応について

交通信号反応という実験をしたいのですが、インジコカルミンという薬品がありません。そこで過マンガン酸カリウムで代用できないかと思ったのですがどうでしょうか。誰かその道に詳しい人回答お願いします。

Aベストアンサー

>>過マンガン酸カリウムで代用
それは無理でしょう。
メチレンブルーを使うようです。
「インジコカルミン」「インジコカーミン」は染色剤ですが、不勉強にして(ネットを探し回っても)なんだかさっぱり分かりません。
なお振動反応ではBZ(ベローソフ・ジャボチンスキー)反応が非常に有名です。URL:
http://take.math.g.hkg.ac.jp/~ttks/VIDEO/BZ-J.html
http://online.redwoods.cc.ca.us/instruct/darnold/DEProj/Sp98/Gabe/intro.htm
など

参考URL:http://www.pref.ibaraki.jp/bukyoku/kikaku/kikakuka/inpaku/expri/close19/no19.html

Q振動反応について

提出日が近いのであせっています。どうかよろしくお願いします。(汗×56)

目的:振動反応の実験を行い、そのメカニズムを考える。
薬品:ヨウ素酸カリウム、過酸化水素水、マロン酸、硫酸マンガン、希硫酸、澱粉溶液
方法:(1)3つの50mlビーカーに(a)ヨウ素酸カリウム・希硫酸混合溶液、(b)過酸化水素水、(c)マロン酸・硫酸マンガン混合溶液をそれぞれ20mlずつ入れる。また、(a)のビーカーに澱粉溶液1mlを加える。
(2)回転子を入れた100mlフラスコに、(1)で用意した溶液をすばやく注ぎ、すぐにスタラーに乗せる。スタラーの電源をいれ、回転子が穏やかに回転するようつまみを調整する。
(3)溶液を混ぜてからの経過時間と溶液の色変化を調べる。
(4)これ以上変化がおきないと判断したら、スタラーの電源を切る。フラスコの溶液を、漏斗を用いていったん200mlビーカーに移し、回転子を回収する。
結果:(要点だけ)
溶液が黄色と青色の二色に短時間で何回も変わり続けた。そしてそれの色は時間がたつにつれ、黄色は金色に、青色は藍色そして黒と、どんどん濃くなっていった。また、青系の色から黄系の色になるまでの間隔は長くなり、反対に黄系から青系になるまでは短くなった。最後には、黒になり終わった。

さて、ここからが質問です。正直、4番まではかなりお手上げです。(汗)
1、今回の実験で観察した化学反応を、反応式を書き、また詳しく説明しろ。
2、この反応における硫酸マンガン、および澱粉の役割について述べよ。
3、なぜ必ず、この振動反応の実験では最後に混合溶液は黒くなるのか。
4、振動反応とはなにか。またこんかいとりあげた物質のほかに振動反応をおこす物質の組み合わせはあるか。
5、酸化と還元について述べよ。
以上5つです。長くなりました。すみません。

提出日が近いのであせっています。どうかよろしくお願いします。(汗×56)

目的:振動反応の実験を行い、そのメカニズムを考える。
薬品:ヨウ素酸カリウム、過酸化水素水、マロン酸、硫酸マンガン、希硫酸、澱粉溶液
方法:(1)3つの50mlビーカーに(a)ヨウ素酸カリウム・希硫酸混合溶液、(b)過酸化水素水、(c)マロン酸・硫酸マンガン混合溶液をそれぞれ20mlずつ入れる。また、(a)のビーカーに澱粉溶液1mlを加える。
(2)回転子を入れた100mlフラスコに、(1)で用意した溶液をすばやく注ぎ...続きを読む

Aベストアンサー

 << 回答、及びアドバイス致します。>>
 
 ◇振動反応とは・・・
  通常の化学反応は、反応物が一方的に生成物に変化してしまうか,
 あるいは,ある平衡状態になる。 ところが,ある条件下では、
 反応物が生成物となり,さらに,生成物が反応物に戻るというように,
 反応系と生成系を周期的に繰り返す反応を "振動反応”という。
 
 特に、マロン酸と臭素酸カリウムを用いたセリウム(Ce) 3価、4価の
酸化還元反応であるベルーゾフ・ジャボチンスキー反応(B-Z反応)は
 有名です。

 1.実験の反応式
  この反応は最低でも下記A~Eまでの5つの反応式(素反応)で表記できます。
   
  A ; 2IO3- + 5H2O2 + 2H+ → I2 + 5O2↑ + 6H2O
 B ; CH2(COOH)2 + I2 + O2 → 2HCOOH + CO2↑ + 2I-
  C ; I2 + HCOOH → 2I- + CO2↑ + 2H+
  D ; 5I- + IO3- + 6H+ → 3I2 + 3H2O
  E ; 2I- + H2O2 + 2H+ →  I2 + 2H2O

 A)では 過酸化水素H2O2が IO3-を酸化してI2が生成する。
  しかし,この反応が進行するとIO3-の濃度は減少し,I2の濃度が増加する。
  すると,Aの反応の速度は減少し,Bの反応の速度が増加することになる。

 B)ではマロン酸がヨウ素を還元させI-が生成する。
  これに伴って、溶液の色は黒色から無色透明に変化する。
  この段階は触媒サイクルを形成しており,一旦反応が始まると
  反応速度は急激に上昇する。
 
 C)ではマロン酸が分解されながらI2からI-に還元されて、溶液の色は
黒色から無色透明へと変化し、同時にI-が再生される。

 D)ではI-が減少して I2が増加する。かつ、I2が再生されることにより
  溶液の色は無色透明から黒色に変化する。

 E)ではI-が過酸化水素で酸化されてI2が再生されることによりE)の反応速度は
  減少し、再び B)の反応が支配的になる。
 
  以上のように、この溶液では B)C)、D) E)の反応が交互にマロン酸;
  CH2(COOH)2 が消費されるまで繰り返され、 溶液の色は黒色と無色透明の
間を入れ替わる振動する。
   最終的にはヨウ素がマロン酸によって還元されない為、本来の色(黒色)が
現れる。
 
 2.硫酸マンガンやデンプンの役割は ”触媒”である。 

 3.これは上記1.の通り、マロン酸が消費されて分解するため、
  ヨウ素が還元されず、本来のI2の色(黒色)が現れる。

 4.表題の通り。 120%の回答を目指すならば 鉄系もあります。

 5.これはお分かりのようなので、お任せいたします。

 今から・・年前、卒研のテーマとしてB-Z反応のコンピュ-タ
 シュミレーションを 大型コンピュータ及び、PC9801にて
 ルンゲーグッターギル法で解きました。しかし、詳細は
 すっかり忘れました。
  

参考URL:http://www3.justnet.ne.jp/~konan/waku/a-0707.htm

 << 回答、及びアドバイス致します。>>
 
 ◇振動反応とは・・・
  通常の化学反応は、反応物が一方的に生成物に変化してしまうか,
 あるいは,ある平衡状態になる。 ところが,ある条件下では、
 反応物が生成物となり,さらに,生成物が反応物に戻るというように,
 反応系と生成系を周期的に繰り返す反応を "振動反応”という。
 
 特に、マロン酸と臭素酸カリウムを用いたセリウム(Ce) 3価、4価の
酸化還元反応であるベルーゾフ・ジャボチンスキー反応(B-Z反応)は
 有名です。
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Qインジゴカルミンの酸化還元の化学反応式

以前信号反応について質問したのですが、ご回答を頂けなかったのでより具体的に2つ質問します。

三角フラスコ内にNaOH水溶液、インジゴカルミン水溶液、グルコースの混合物が入っています。ここで液の色が黄色くなったのを確認してから緑色になるまでフラスコを振ると、その過程でインジゴカルミンは酸素と反応して酸化された状態になりますが、(1)この時のインジゴカルミンが酸化される化学反応式を教えてください。
さらにフラスコを放置すると、グルコースがインジゴカルミンを還元して液の色が黄色に戻りますが、(2)この時のインジゴカルミンが還元される化学反応式を教えてください。

インジゴカルミンの構造は図があるのでわかりますが、
「インジゴカルミンにはHがくっついたり(還元)離れたり(酸化)する」
「グルコースはグルコン酸になる」
「酸素がインジゴカルミンを酸化させる」
この3つのつながりがわからないのです。(もちろん予想はしてみました)なので化学反応式について質問するのが手っ取り早いと思ったわけです。

(1)と(2)について、化学反応式が載っているURLや書籍名などでも教えていただければありがたいです。
どうかよろしくお願いいたします。

以前信号反応について質問したのですが、ご回答を頂けなかったのでより具体的に2つ質問します。

三角フラスコ内にNaOH水溶液、インジゴカルミン水溶液、グルコースの混合物が入っています。ここで液の色が黄色くなったのを確認してから緑色になるまでフラスコを振ると、その過程でインジゴカルミンは酸素と反応して酸化された状態になりますが、(1)この時のインジゴカルミンが酸化される化学反応式を教えてください。
さらにフラスコを放置すると、グルコースがインジゴカルミンを還元して液の色が黄色に戻り...続きを読む

Aベストアンサー

簡単なんですが、図を描く気になれない…。
酸化型の載っているURLが無い。
>酸素がインジゴカルミンを酸化させる
N上の水素二つが酸素でラジカル的に抜けてN=CーC=Nになると無色になります。
>グルコースはグルコン酸になる
グルコン酸、↓wiki
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%83%AB%E3%82%B3%E3%83%B3%E9%85%B8
グルコースは右端がアルデヒドになっていますよね。
CHO ⇔ CH(OH)2 → CO-OH
初めは水和、次が脱水素。

Q高校の文化祭で使える面白い科学の実験ありませんか?

高校の文化祭で使える面白い科学の実験ありませんか?

クラスの学級委員長をやってて、文化祭で科学的な実験をやって体感しようみたいな感じに決まったんですが、肝心の内容が決まりません。そこで「誰もが楽しめる」「安全」「低コスト」な科学実験を知っている方がいらっしゃれば教えてください。
ちなみに予算は4・5000円だったと思います。よろしくお願いします

Aベストアンサー

液体窒素の実験はどうでしょう。5リットル5000円ほどです。口の中に含んで口から白い霧を出したり、ゴムボール凍らせて割ってみたり、バナナで釘打ったり、使い道によってはもっと他の面白い現象も起きたりするのではないでしょうか。

絶対零度を体験しようみたいなタイトルで。

安全性ですが、空気に触れたとたん気化するのでよっぽどわざとらしく危険なこと(液体窒素のなかに手を入れっぱなしにする・目に入れるなど)をしない限りは安全です。口の中に入れても少しならば問題ありません。

手で浴びてみる程度でも大丈夫です。


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