二酸化炭素

風船を割った犯人は誰だ!(No.259)

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風船を割った犯人は誰だ! 風船を割った犯人は誰だ!

実験監修:教育学博士 滝川洋二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

なんでだろう?

箱の中の風船が、ひとりでに破裂しました。風船には誰も手をふれていません

そうなんだ!

フタをした箱の中で、手をふれずに風船を割ることができるのでしょうか。
風船しか入ってなければ難しそうですが、箱の中には液体の入ったコップが あり、泡が出ています。実は、コップの中身は水に重曹とクエン酸を溶かしたものです。重曹とクエン酸溶液が反応すると二酸化炭素が発生します。風船を破裂させた犯人は、箱の中に充満した二酸化炭素だったのです。
それではなぜ、二酸化炭素でゴム風船が破裂するのでしょう。気体分子は、分子が網目状につながったゴム膜を、圧力の高い方から低い方へ少しずつ通り抜けます。その際粒子の小ささと膜への溶けやすさが通り抜けやすさに影響します。二酸化炭素はゴムに溶けやすく、いったんゴム膜に溶けて拡散し、通り抜けます。二酸化炭素は、窒素や酸素だけでなく、粒子の小さな水素と比べても、ゴム膜を通りやすいのです。風船の外の二酸化炭素は、ゴム膜を通って二酸化炭素の圧力が低い風船内にどんどん入ってきます。一方、風船の中の空気は短時間ではほとんど外に出ていかず、風船がふくらんで破裂したのです。

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