バーチャルラボ

実験 93 件

3Dで化学実験を行おう。条件を変えて、何が起こるかを観察し、その背後にある数値を読み取ります。

すべてのレベル中学高校大学上級研究

一般化学 (4)

電子殻と電子配置：H から Ar まで原子番号を1から18まで進め、電子が殻を一層ずつ埋める様子を見る。高校12分周期表の傾向を読む原子半径・イオン化エネルギー・電気陰性度で周期表に色を付け、周期的な規則を探す。高校12分化学量論：限界試薬と収率$\ce{H2}$ と $\ce{O2}$ の出発量を変え、どちらが生成する水の量を制限するかを見る。高校15分 VSEPR で分子の形を予測する5 つの基本 AXₙ 構造をたどり、電子対の反発が結合角を決める様子を見る。高校12分

無機化学 (3)

なぜ鉄はさびるのか：釘の上の腐食セル湿った空気中で裸の鉄・亜鉛めっき鉄・塗装鉄を比較し、さびの電気化学を見る。高校15分塩化銅(II)溶液の電気分解$\ce{CuCl2}$ 溶液に電流を流すと、陰極に銅が析出し陽極から塩素が泡立つ。高校15分炎色反応：金属イオンの色塩をブンゼンバーナーの炎に入れ、炎の色から金属を見分ける。高校10分

有機化学 (5)

エステル化：酢酸エチルの生成酸触媒平衡反応で、酢酸とエタノールから酢酸エチルと水が生成する原子レベルの変化を追う。高校15分回せる異性体：同じ式、違う分子一つの回転シーンで3組の異性体を観察——$\ce{C4H10}$ の鎖異性体、cis/trans $\ce{C4H8}$、$\ce{CHBrClF}$ のエナンチオマー。高校15分還流によるエステルの合成カルボン酸とアルコールを垂直な冷却器の下で加熱する。蒸気は凝縮してフラスコに戻るため、揮発性の試薬を長時間沸騰させても失われない。高校20分鹸化：油脂からせっけんへ油脂を水酸化ナトリウムで加熱し、トリグリセリドがグリセロールと脂肪酸塩（せっけん）に分解するのを観察する。飽和食塩水がせっけんを混合物から押し出す。高校20分分子の立体構造：電子対が決める直線形 $\ce{CO2}$ から正八面体 $\ce{SF6}$ まで、すべての AXₙEₘ 骨格で孤立対を切り替え、結合角が狭まるのを見る。高校15分

分析化学 (5)

pH 滴定と緩衝領域酢酸を NaOH で滴定し、$\ce{CH3COOH/CH3COO^-}$ 対が pH を緩衝する領域で曲線が平らになるのを観察する。半当量点では pH = pKa。高校15分葉の色素のクロマトグラフィー緑葉色素を色帯に分離し、それぞれの移動距離を溶媒先端と比べる。高校20分定性分析：金属カチオンの炎色塩化物塩を炎に噴霧すると、各カチオンが固有の色を発し、Li⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺ の色の一覧が定性試験になる。高校10分鉄(II)の過マンガン酸塩滴定酸性化した Fe²⁺ 溶液を KMnO₄ で滴定する。紫色の酸化剤自体が指示薬となり、滴定曲線は当量点で急激に立ち上がる。高校15分指示薬を用いた酸塩基滴定ビュレットから NaOH を酸に滴下し、当量点で指示薬の色が変わる様子を観察する。高校15分

物理化学 (8)

酢酸緩衝液を作る酢酸に酢酸ナトリウムを混ぜ、Henderson–Hasselbalch 式の予測どおり pH が pKa = 4.76 付近に収まるのを見る。高校15分コーヒーカップ熱量計で熱を測る熱した金属ブロックを断熱カップ内の水に入れ、q = mcΔT から金属の比熱を求める。高校15分電池：ダニエル電池からネルンストの式へ亜鉛–銅電池を組み、電子の流れを見て、電圧が金属と濃度にどう依存するかを調べる。高校15分濃度による平衡移動：チオシアン酸鉄(III)錯体血赤色の錯体 $\ce{Fe^{3+} + SCN^- <=> [FeSCN]^{2+}}$ を平衡自身の可視センサーとして使う。試薬の追加・除去ごとに色が一方へ動く。高校12分ピストン中の気体：圧力・体積・温度動き回る粒子でできた気体を圧縮・加熱し、PV = nRT が成り立つ理由を見る。高校10分ルシャトリエの原理：化学平衡の移動温度・圧力・濃度・触媒が N₂O₄ ⇌ 2NO₂ の平衡に及ぼす影響を調べる。高校12分水の相図三次元の p–T–V 面を回転し p–T 面へ射影する。固体・液体・蒸気の領域は三重点で出会い、液–蒸気線は臨界点で終わる。高校12分ホフマン電解装置での水の電気分解水を水素と酸素に分解し、ファラデーの法則と体積比 2 : 1 を確かめる。高校10分

生化学・生物医化学 (3)

DNA二重らせんを組み立てる理想化したDNAのはしごを回転させ、糖–リン酸骨格、A–T・G–C の横段を見極め、2本の鎖が逆方向に走る理由を考える。高校25分グルコースのアルコール発酵酵母が糖溶液をエタノールに変え、二酸化炭素の泡が発酵槽から抜けていくのを観察する。生きた無酸素の化学工場である。高校15分ヨウ素反応：デンプン・グリコーゲンと酵素消化ヨウ素で多糖と単糖を見分け、青黒色がアミラーゼ消化を追跡する様子を見る。高校15分

高分子化学 (2)

ナイロン・ロープ・トリック混じり合わない2液の界面でナイロン-6,6 が織り込まれる。引き出されるにつれてアミド単位ずつ鎖が伸びる様子を見る。高校15分高吸水性ポリマー：ゲルはどう水を吸うか荷電した –COO⁻ 基をもつポリアクリル酸鎖を見て、架橋を加え、膨潤に最適点がある理由を考える。高校15分

核化学・放射化学 (3)

ラザフォード散乱：α 粒子で原子を探る平行な α ビームを金箔に当てて軌道をたどる：ほぼすべてが透過し、少数が偏向し、まれに真っ直ぐ跳ね返る。高校15分半減期を測って試料の年代を決める4つの実在核種の崩壊を1枚のグラフで追い、曲線から半減期を読み取り、ミイラ・ワインセラー・放射性降下物の年代測定に適した同位体を選ぶ。高校15分放射性崩壊：半減期を読み取る4種の医用同位体について残存率 N/N₀ をたどり、半減期ごとに半分になることを確かめる。高校12分

環境・グリーン・エネルギー化学 (3)

酸性雨と湖の pH煙突から酸性化した湖まで $\ce{SO2}$ を追い、石灰岩がどう酸性を中和するかを見る。高校15分なぜ温室効果ガスは赤外線を遮るのか赤外スペクトルを走査し、$\ce{CO2}$・$\ce{H2O}$・$\ce{CH4}$・$\ce{O3}$ が地球の熱を閉じ込める吸収帯を見つける。高校15分この水の硬度は？EDTA滴定pH 10 に緩衝した水試料に EDTA を滴下する。Ca²⁺/Mg²⁺ が遊離している間はワインレッド、終点で青に変わる。高校15分

工業化学・応用化学 (2)

原油精製：分留とクラッキング原油を沸点範囲で留分に分け、重質分子を有用な軽質燃料にクラッキングする。高校15分単蒸留：エタノールと水の分離着色したエタノール水溶液を加熱し、凝縮した蒸気を集める。蒸気が揮発性成分に富む理由と、単蒸留でエタノール–水の共沸を分離できない理由を学ぶ。高校15分

バーチャル実験は直感をつかむための簡略化したモデルです。実際の実験や安全教育の代わりにはなりません。指導者なしに自宅で再現しないでください。