科学検定

子供の科学について

 問題1

水は非常に小さな粒、分子の集まりでできています。
水の分子は、酸素原子1つと水素原子2つがむすびついたものです。またお酒などに含まれているエチルアルコールの分子は、炭素原子1つと酸素原子1つと水素原子4つがお互いにむすびついています。また、水の分子とエチルアルコールの分子はお互いにくっつきやすい性質をもっていて、よく混ざり合う性質をもっています。しかし、エチルアルコールの分子の方が大きく、水の分子の方が小さいことがわかっています。
さて、水とエチルアルコールをそれぞれ、メスシリンダーで100mlずつとりわけて、2つの液体を混ぜてメスシリンダーで堆積を調べるとどうなるでしょうか。
(メスシリンダー:目盛りが付いていて、体積を図ることができる容器)

ア) 200mlになる
イ) 200mlより 小さくなる
ウ) 200mlより 大きくなる




 問題2

前の問題で選んだ理由として正しいと思うものを次から選びなさい。

ア) 水とエチルアルコールの分子をつくる原子の数の合計は変わらないから
イ) 水とエチルアルコールでは分子の大きさが違うので、お互いの分子のすき間を埋めあうように混ざるから
ウ) 分子は絶えず動いているから
問題協力:仮説実験事業研究会


 解説

問題1 ⇒ イ)    問題2 ⇒ イ)

1リットルの箱に意思をぎっしりと詰め込み、同じようにして別の1リットルの箱に砂を埋め込みます。この2つを混ぜたらその体積はどうなるでしょうか?
図1のように、どんなにぎっしり詰め込んでも、石と石の間にはすき間ができてしまいます。そのすき間に砂が入り込んでいくので、船体の体積は2リットルよりも小さくなるでしょう。
これと同じようなことが分子でも起こります。
図2からわかるように、水とエチルアルコールの2つの分子を比べてみると、大きさが違うことがわかります。
それぞれの分子同士の間には必ずすき間があるので、こちらを混ぜ合わせるとお互いのすき間を埋め合わせるように混じり合います。
そのため。水とエチルアルコールを混ぜると、元と比べて体積は小さくなるのです。
つまり、水100mlとエチルアルコール100mlを混ぜ合わせると、200mlではなく、200mlより小さくなります。

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