鉄釘の錆びに関する実験

さびは、すべての学年レベルの理科教室で広く議論されているトピックです。 小学校の教師は化学反応の簡単な例として錆びた金属を提示しますが、高校の教師は酸化および還元反応の説明で錆を指摘します。 公立学校やホームスクールの生徒は、クラスの研究課題や科学博覧会のプロジェクトのために、錆びた鉄の釘の実験を行うことができます。

事前に宿題の準備をしている中学生は、どの液体が原因であるかを判断できます さびの形成 水中の鉄の釘で最速。 6つのビーカーまたはコップを集めます。 最初に水道水1カップ、2番目に塩水1カップ、3番目に炭酸レモンライムソーダ1カップを追加します。 4番目の容器にピクルスジュース1カップ、5番目にオレンジジュース1カップ、最後に白酢1カップ カップ。 どの液体が最初に釘を錆びさせるかを仮定します。 各容器に1本の鉄の釘を沈め、ビーカーやグラスを邪魔されない場所に置きます。 毎日爪を観察して、錆の形成をチェックします。 水中の釘は両方とも3週間以内に錆び、酢は約1週間後に錆びるはずです。 炭酸飲料やジュースは、爪に錆が発生しないようにする必要があります。

デシケーターは、完全に乾燥した雰囲気で内容物を維持する2レベルのキャビネットです。 サンプルは金網の層の上に置かれ、シリカゲルなどの乾燥剤はベースレベルに保管されます。 オンラインまたは医薬品店から小さなデシケーターを購入します。 デシケーターのワイヤーガーゼ層に3つの清潔で乾燥した鉄の釘を置き、デシケーターの底に10グラムの塩化カルシウム結晶を置きます。 3本の釘を水に浸してから、ワイヤーを使用してデシケーターのドアハンドルに取り付けて、デシケーターの外に吊るします。 1週間のデータを観察して記録します。 デシケーターの外側の爪は錆びるはずですが、内側の爪はきれいなままです。 生徒は結果から、湿気が錆の形成の重要な要素であり、酸化が発生するために鉄の周囲の空気中に存在する必要があることを確認する必要があります。

冷たい気温と暖かい気温のどちらが鉄の釘に錆が発生する速度に影響するかを仮定します。 同じサイズの9つの鉄の釘と3つのビーカーまたはガラス容器を集めます。 水道水を入れた容器に3本の釘を入れます。 容器に3本の釘を入れ、角氷を入れます。 残りの爪を水道水を入れた容器に入れ、ヒートランプの下に置きます。 3つの容器すべてを邪魔されない場所に覆いをせずに置き、1週間毎日観察します。 実験を通して低温環境を維持するために、氷を2番目の容器に頻繁に追加する必要があります。 さび形成の主成分である酸素は、鉄を含む他の元素と結合し、より暖かくなりやすくなります 温度が高いので、ヒートランプの下の釘が最初に錆びるはずですが、氷の中の釘が最後に錆びるはずです 表面。

密度実験は、ほとんどの年齢レベルに適合するように用途が広いです。 学生は、鉄の釘に錆を発生させる酸化反応が釘の密度にどのように影響するかを仮定する必要があります。 2ポンドの鉄の釘を購入し、1ポンドのグループに分けます。 各グループの質量と体積が同等であることを確認してください。 錆が発生しないように、1つのグループを屋内に残します。 2番目のグループが外側で自然に錆びるようにするか、前の実験の手法を使用して錆の形成を加速します。 酸化が完了したら、2番目のグループの質量と体積を計算して、酸化中に密度の変化が発生するかどうかを判断します。 さびは鉄よりも密度が低くなりますが、1グラムの鉄は1グラムを超えるさびを生成するため、学生は錆びた釘のセットで重量の増加、したがって密度の増加を観察する必要があります。