過酸化水素にドライイーストを反応させると、酸素が放出されます。出てきた酸素を集めてみましょう。
酸素は非常に燃えやすい物質です。むやみに火に近づけてはいけません。最悪な場合、爆発や火災の原因となる可能性があります。
使用器具および試薬
使用器具
・空のペットボトル×2
・ストローが差し込めるボトルキャップ
・水槽用チューブ
使用試薬
・オキシドール
・ドライイースト
・線香
実験方法
1.
ボトルキャップにチューブを通す。ボトルキャプについている小さな空気穴はテープで塞いでおく。
2.
適当な容器に水を張り、水が満タンに入ったペットボトルを逆さにして置く。
3.
別のペットボトルにオキシドールを100 mL入れ、ペットボトルを潰して空気を追い出す。
4.
ドライイーストを1 g入れて、すぐさま手順1のボトルキャップを取り付け、チューブの先を水が入ったペットボトルに挿入する。
5.
酸素が溜まったペットボトルに、火をつけた線香を中に入れると…？
後片付け
反応後の液体はしばらく放置して冷まし、流しに捨てます。
ポイント
オキシドールに含まれる過酸化水素は、ドライイーストに含まれる酵素(カタラーゼ)によって分解され、水と酸素が生成されます。ドライイーストの代わりに酸化マンガン(Ⅳ)(もしくは二酸化マンガン)を使っても過酸化水素を分解することができます。
化学反応はふつう「A+B→C+D」や「A+B→C」のように、反応する前と後で化合物の種類が変化します。
しかし、過酸化水素を分解させた酵素や酸化マンガン(Ⅳ)のように、反応の前後で変化しないものがあります。これを『触媒』といいます。
実は、過酸化水素の分解は何もしなくても起こりますが、その進行はかなり遅いです。これに触媒を加えると勢いよく反応したのは、触媒には反応を手助けする効果があるためです。
触媒が反応を手助けする効果は、反応時間の短縮、反応に必要なエネルギーの抑制などのメリットがあり、主に化学工業の分野で大きく役立っています。現在ではより良い性能の触媒を開発するような分野(例えば有機金属錯体などの錯体化学)が注目されています。