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2013年4月20日土曜日

実験は偉大だ


ポプラ社サイエンスカフェ「元素周期表がわかるようになろう」続き
めげずに読んでね。(めげちゃってもいいけどね)

ジョン=ドルトンさん
1803年にドルトンという人が原子の重さをはかったという話が出て、ある参加者から「何で(どんな道具で)はかったんですか?」と質問があり、講師の出井さんは「天秤だそうです」と答え、参加者から「ありえない・・・」という雰囲気が漂った(と思われる)その時、
 

そしてその後、メンデレーエフという人が、1869年2月17日33歳のときに、今まで見つかっていた原子を重さの順に、トランプの「七並べ」みたいに並べてみた(元素周期表の始まり)というお話に到着した時、
メンデレーエフが1869年に考えた元素周期表
?は見つかってない元素の予言部分。
私はこんなことを思い出していた・・・
 
~回想はじまり~
14歳(もしかしたら13歳)の衣替え直前の季節(だったと思う)・・・理科の時間に、マシタ達中学生は、食器用金属スポンジ(スチールウール):商品名『ボンスター』のひとかけらを燃やしていた。その前の授業では、先生がこんなことを言ったからだ。
スチールウールを燃やすと重さはどうなるでしょう?

マシタは、燃やしたら軽くなるに決まってんじゃん、と思っていた。
だって、世間を知らない14歳のお嬢さんが思う「燃やすもの」といったら、「情熱」か「」。


「情熱」は、当時皆が燃やしていた!お蝶夫人も、ゴレンジャーも、デビルマンも。(岡本太郎という人は、燃えるを超えてバクハツ!していた。)そこから発想する図式は、次のようなものだった。
情熱が燃える⇒疲れる⇒体重が減る

「紙」は、親に内緒でやったマッチの実験(※良い子は真似してはいけないよ!)。そこから発想する図式は、次のようなものだった。
紙が燃える⇒黒くなって風に飛ばされる⇒紙がちっさくなる

(ほらほーら!)
ところが、そんなマシタを待ち受けていたのは、なんと『スチールウールは燃やすと重くなる、そしてこの重くなった分は、酸素の重さである。』という衝撃的な結果だったのである!
(さ、酸素って重さがあるんですか!?このこげた部分に酸素原子がついているんですか!?)
衝撃の14歳(もしかしたら13歳)の初夏初夏初夏、しょか(エコー)・・・・
~回想終わり~

水素とか酸素に重さがあることが不思議でたまらんかった。だって、普通じゃ見えないじゃん!?見えないものについての発言を信じられるんですか、アータ!「浮気?してるわけないじゃん」という彼氏の言葉と、彼氏の部屋で見つけた見たことのない髪の毛と、どっちを信用するかといったら、目に見える形になっている髪の毛に決まってるでしょ!?当然ですよね!!?(残念ながらマシタにはそんなスリリングな経験はない。)


というわけで、頭の固い無知な中学生に、酸素には重さがあるんだと気づかせたこの実験は実に偉大であります。どこの班もそういう結果が出たのですから、さすがのマシタも納得するしかありません。(しんみり)
これはご存知「酸化」の実験ですね。高校生になるとこんなふうな化学式で表しますね。
2Fe + O = 2FeO ※1)

これは一番シンプルな式ですけどね。鉄がさびるというのも「酸化」と教わりますね
(え?じゃあ、普通にさびていくのも「燃焼」の仲間なの?「燃焼」って何?とか、アホなマシタのように考え始めると家事が手につきませんね。さらに、燃えて黒くなるのは物質の「腐敗(死)」で、それに「プネウマ」の力を借りて新しい形相を産むとかいう話を読んだりすると、プネウマって何だ、となって、まったく眠れなくなってしまいますね。錬金術の話は全く奥が深く、難解ですね。)

このように、実験には人を納得させる迫力があります。おそらく、化学にかぎらず科学というものはこのような多くの実験を通して、人々に仮説や理論を訴え、ついには「あたりまえのこと」として成り立たせてきたのであーります。(こんな実験の大切さを語った本は、板倉聖宣 『大きすぎて見えない地球 小さすぎて見えない原子』)今の学校ではあんまり実験をしないらしい。もったいない、この迫力を味わえないなんて。











『新科学入門・上 
大きすぎて見えない地球 小さすぎて見えない原子』
板倉聖宣・著(仮説社 2005)
ISBN4-7735-0187-1 C0040
 
科学の歴史をちょこっとでも調べてみると、大昔には、見えない気体に重さがあるわけないじゃん、と思ったマシタのような人もいれば、見えないけどなんかある!と思った人もいました。古代ギリシアの時代から2000年たってもまだ人間は同じ状況なのかと愕然としてしまうのであります。(え、私だけ、アホなのかって?うぬぬ、否定できません、それは・・・)
目に見えないもの、見えるものも含めて、世の中のものを作る材料が表にされている。そして、それを日本の皆が当たり前に学校で習っている。この状況のために、本当に一体どのくらいの実験がなされてきた結果なのか考えると、泣ける!!周期表を考えたメンデレーエフさんも涙涙でしょうね!

涙涙といえば、113番目に重い原子をやっとこさ3個作った、日本の理化学研究所(略してリケン)がその113番目にオリジナルの名前をつけられるかもしれないそうです。(わかめスープの会社。ちゃんとした研究所です)
ニュース詳細⇒ http://www.riken.go.jp/pr/press/2012/20120927/
 113番目の原子は今、「ウンウントリウム」という仮の名前がついています。(こら、そこ、笑った人!!ウン=1、ウン=1、トリ=3ですから~!!)見つかって周期表に名前が載っていても、正式名称がついていない原子って、まだあるんですね。今まで日本人が名前をつけた原子ってないんですよ。一体どんな名前がつくんでしょうね。正式名がついたら、ぜひ元素周期表を額縁に入れて祝い酒を酌み交わそうではありませんか!(とりあえず前祝、ぐびぐび)

と、いうわけで、ぜひ元素周期表を手に入れてみて下さい。いろいろあるんです。面白いでしょ?
クリアファイルになってる元素周期表
(ねこのてぶくろ亭オリジナル)
カードゲームになってる元素周期表
(化学同人)

おっと、これも忘れちゃなんねえ。文部科学省が出している、「一家に一枚周期表」→ http://www.mext.go.jp/a_menu/kagaku/week/1298266.htm
語りつくせないけど、元素周期表の話は、ひとまずこれでおしまい。たくさんのことを考えさせてくれたポプラ社サイエンスカフェ、赤木かん子さんと出井正道さんに心より感謝いたします。

※1)実際には酸化鉄というものは実にいろいろな種類があるようです。スチールウールの燃焼で実際に生成されているはFeOではなく、Fe2O3、Fe3O4など様々な組成の酸化鉄が混じったもののようです。本当はとっても複雑なんですね。難しいんですね。上記の式は、中学生向けの教え方一方法ということになるようです。このたび、鉄の酸化でできる生成物について記載の誤りを、サイエンスカフェ in 静岡の先生からご指摘いただきました。嬉しいです。本当にありがとうございました。


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