美しすぎる化学  by Yahoo!映像トピックス 樹木のように成長していく幻想的な「キラキラ銀樹」【美しすぎる化学】
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美しすぎる化学 by Yahoo!映像トピックス 樹木のように成長していく幻想的な「キラキラ銀樹」【美しすぎる化学】

美しすぎる化学 by Yahoo!映像トピックス 樹木のように成長していく幻想的な「キラキラ銀樹」【美しすぎる化学】

■美しい銀の小枝が次々と成長 透明水溶液に銅板を置くと、銅板の境界面から銀色の輝きを放つ針状結晶が現れ、次第に樹木のように枝分かれいく様子が観察されます。キラキラと光る金属樹のようで、時間の経過とともに一層その形状ははっきりと観察できるようになり、いわゆるフラクタル構造となっていることにも気づきます。フラクタルとは、例えば野菜のブロッコリーの全体像と先端の実の部分が似たような形をしていて、さらに細部にも同様な規則性が見られるというもので、自然界の法則性を探る新しい幾何学の概念です。 ■金属間での電子のやりとりが起こる 学校の授業でイオンへのなりやすさを表す「イオン化傾向」というのを学んだことを覚えている方もいるでしょう。例えば、アルミニウムや鉄は比較的反応性が高く、電子を放出して陽イオンとなりやすい。一方、金や銀のような貴金属は、逆にイオンになりにくいというように、金属には反応性に違いがあることを示す指標です。銅と銀を比較すると、より銅の方が電子を放出してイオン化しやすく(Cu → Cu2+ + 2e-)、銀イオンはその電子を受け取って単体の銀となるのです(Ag+ + e- → Ag)。 ■ベストの組み合わせ 教科書等では、硝酸銀水溶液に銅片を糸でつるす方法が多く紹介されてきましたが、壊れやすくてなかなか見事な銀樹にはなりません。そこで、銅板を置いて銀樹を平面的に広く展開させています。金属種の組み合わせによるさまざまな金属樹が考えられますが、この銅と銀の場合、銅イオンの生成によって青くなった水溶液中で、より銀樹の美しさが引き立たつのでベストの組み合わせでしょう。なお実際の銀樹の生成は、空気中の酸素や二酸化炭素なども複雑にからみ、そのメカニズムは大変複雑です。 監修:山田暢司(都留文科大学特任教授) 授業に実験を積極的に取り入れ、身近な素材を有効に活用する教材開発に取り組んでいる。科学リテラシー向上のための啓発活動として、メディアへの出演、ドラマやCMの監修など多数。著書に「実験マニア」(亜紀書房)「サクッと!化学実験」(dZERO)「高校教師が教える化学実験室」(工学社)など。

再生時間
00:00:47
配信期間
未定
タイトル情報
美しすぎる化学 by Yahoo!映像トピックス
ビーカーの中で次々に色が変化したり 不思議な模様が現れたり……化学の世界は、まるでアートのよう。サイエンスの知識がなくてもビジュアルで楽しめる「美しすぎる」化学動画をどうぞ。