※1 この実験は、高校生以上を想定したが、経験のある指導者がいれば、中学生でも十分取り組める。
※2 1N : 1規定と読む。1リットル中に硝酸銀1グラム当量(169.87g)を含む溶液である。
溶液の濃度は、もっと薄くても問題ない。単に、市販されていて入手しやすい薬品の一例として1Nの溶液
とした。この溶液は皮膚に付着すると還元されて、皮膚が黒くなり、なかなか落ちないのでゴム手袋を使用
するなど十分に注意したい。
No.25 銀樹 (Silver tree ) cf.銀塩時代の写真 p.6
銀樹の作製実験 ・・・・ 化学の実験ノートだったら次のように記録されるかもしれない。※1
【準 備】
薬品: 1N硝酸銀溶液※2 ,銅線 太さ約0.8mm 長さ約25cm
器具: ビーカー(300ml)、ピンセット
【操 作】
(1) 銅線を曲げてビーカーに入る大きさの樹形を作る。
(2) 1N硝酸銀溶液を300mlのビーカーに8分目程度いれる。
(3) (2) のビーカーに銅線で作った樹をピンセットで静かに入れる。
【注意点】
(1) 銅線は複雑な形にしても、析出した銀で覆われてしまうので単純な形が好ましい。
(2) 銀の密着性はきわめて弱いので、ビーカーを揺らすと銀の結晶が落ちてしまう。
銅線を入れたら静置すること。
【原 理】
硝酸銀溶液に銅線の樹を入れると銀の析出が始まる。時間の経過とともに銅線の表面に
銀の結晶が析出して銀樹が成長する。同時に溶液の色は銅イオンのため青色になる。
(1) 銀樹の生成を化学反応式で示すと次のようになる。
2AgNO3 + Cu → 2Ag↓ + Cu(NO3)2
硝酸銀 銅 銀 硝酸銅
(2) 酸化還元反応と考えると次のようになる。
Cu → Cu2+ +2e- @式 (酸化反応) (e-は電子)
Ag+ + e- → Ag A式 (還元反応)
A式の両辺を2倍して、@式に加えると両辺のe-の項が消えてB式となる。
Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag B式