Make Your Own Fizzy Lemonade

キーコンセプト
Chemistry
Acids
Bases
Chemical reactions

はじめに
世界には何種類ものサイダーがあることを知っていますか？ あなたはチーズ味のソーダが好きだと思いますか？ タコ味のソーダはどうでしょう？ 国によって味は違っても、すべてのソーダに共通しているのは、泡があることです。 ソーダは泡がなければソーダではありませんが、その泡をどうやって作っているのか不思議に思ったことはありませんか？

背景
酸や塩基は、食器洗い液や薬、そして食べ物まで、私たちの身の回りにあふれています。 これらは、互いに非常に強く反応するため、非常に有用です。 私たちはこれらの反応を利用して、掃除をしたり、病気の胃を和らげたり、食べ物をよりおいしく食べたりすることができます。

塩基は、負に帯電した水酸化物イオンを提供することができる化合物です。 塩基を水に加えると、塩基性化合物は分解され、その水酸化物イオンが加わって溶液はより塩基性になります。 塩基は、多くの家庭用掃除用品や、胸焼けに悩む人の胃酸を中和するための医薬品に含まれています。

これに対して酸は、正電荷の水素イオン（またはプロトン）を提供することができる化合物です。 水に酸を加えると、その水素イオンが加わって溶液が酸性になり、バラバラになります。 酸の中には危険なものもありますが、私たちが生きていくためには酸も必要です。 たとえば、私たちが噛むとき、唾液の中の酸は食べ物を分解して消化するのを助けます！

酸と塩基を組み合わせると、酸塩基反応が起こります。 水素イオンと水酸化物イオンが同数存在するとき、酸と塩基は互いに中和し、塩と水ができます。 この活動では、酸と塩基性炭酸塩を結合させたときに起こる反応を調べます。

材料

• 冷水
• レモン2個
• 砂糖小さじ1（好みで加減）
• 重曹小さじ1
• プラスチックまたはガラスのコップ
• かきまぜスプーン

材料

冷やし水レモンの実1個

• レモンの実2個（好みで加減）405

• レモンジューサー／プレス（推奨）
• ナイフ（レモンスライス用）
• 大人のお手伝い
• 氷（任意）

準備

• 大人のお手伝いさんに、両方のレモンを半分にしてもらいます。

手順

• レモンジューサーを使って、それぞれのレモンの果汁をすべてグラスに絞ります。 果汁を数滴味見してください。 その味をどのように表現しますか？
• グラスの中のレモンジュースに、同量の冷水を加えます。 この混合物をもう一度味わってみてください。 レモン汁だけとは違う味ですか？ どのような点で？
• 小さじ1杯の重曹を注意深く加えます。 スプーンを使ってかき混ぜます。 レモン汁に重曹を加えるとどうなりますか？ グラスの中で何が見え、何が聞こえるでしょうか？
• スプーンを使って、小さじ1杯の砂糖を混ぜ合わせます。 冷やしたければ氷を入れましょう！
• できあがったものを試飲してみましょう！
• グラスの中で何が起こっているのでしょうか？ 味について何か気づきましたか？ レモン汁だけとどう違うのでしょうか？
• おまけ。 混ぜたものを1時間置いてから、もう一度味見をしてみてください。 1時間の間に味はどう変わりましたか？ なぜこのような変化が起きたと思いますか？

観察と結果
この活動では、レモンジュースに重曹を加えたとき、発泡しているのが観察されたはずです。 また、出来上がったものを試食したとき、口の中で泡を感じることができたと思いますが、これは酸塩基反応の産物です。 どの材料が酸で、どの材料が塩基かわかりますか？

レモン汁が酸だと予想した人は、正解です！

レモン汁が塩基だと予想した人は、正解です！

レモン汁が酸だと予想した人は、正解です。 酸性の食品（レモンのような非常に酸性のもの）は、味覚で見分けることができます。 酸性の食品には他に、酢、グレープフルーツ、ライムなどがあります。 一方、塩基はより認識しにくいものです。 塩基性食品は、私たちにとって少し苦い味に感じられるかもしれませんし、まったく味がしないかもしれません。 この場合、塩基は重曹で、味はあまりしません。 しかし、重曹を加えたとたんに、混合物が発泡し始めたので、これが反応の塩基であると推測できたかもしれません！

レモン汁の酸（クエン酸）と炭酸塩の塩基（重曹）が接触すると化学反応が起こり、炭酸ガス（二酸化炭素）が発生しました。 ご存知のように、炭酸ガスはソーダに含まれる発泡性のガスと同じものです。

この反応を起こすには、酸と塩基が必要です。 ですから、レモン汁だけ、あるいはレモン汁と水を混ぜたものを試飲したときには、泡が立つことはなかったはずです。 水は一般に中性（酸でも塩基でもない）なので、レモンジュースに加えてもCO2の泡をつくるのに必要な反応は起こりません。 重曹を加えて初めて反応が起こり、泡が発生したのです。

もっと知りたい
Shimmy, Shimmy Soda Pop: サイエンス・バディーズの「Develop Your Own Soda Pop Recipe」
サイエンス・バディーズの「Bath Bomb Science」
「Spurting Science: サイエンティフィック・アメリカンより
Science Activities for All Ages！

サイエンス・バディーズより

This activity brought to you with Science Buddies