どうして凍らせてはいけないのかな 理科 水と氷


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どうして凍らせてはいけないのかな 理科 水と氷

ットボトルのジュース 凍らせないでのわけ

 

 

今日、ペットボトルのジュースを飲んでいて ラベルをみていると

「使用上の注意」のところに

○凍らせないでください。内溶液が膨張し、容器が破裂する場合があります。

 

 

setumei.jpg ということが書かれていました。

コンビニとかで すでに凍らせてあるペットボトル入りのジュースも見かけるのに

どうしていけないんでしょう。

内溶液が膨張??容器が破裂だなんて

こわいけど なぜなのか 不思議っていうか 気になるのです。

そこで実験と思ったのですが、やっちゃいけないものでやると絶対だめなので

水と氷の実験ができるものをご用意しました。

 

 

8585-1.jpg

・メモリ付注射器で体積変化量が測定できます。
・注射器が4本あるので、水の容量に差をつけて同時に実験ができます。
・水は容量が違っても体積変化率が一定であることが演示できます。

8585-2.jpg

 

 

が氷なると体積は?

 体の水が固体の氷になると体積が1.1倍に増えます。

なので 冷えて固体になった際に膨張するということです。

その理由は 固体と液体の場合で、水分子同士のつながり方が違うためです。

科学的に水分子は、水素原子(H)2個と、酸素原子(O)1個からできています。

H2O(エイチツーオー) です。

真ん中に酸素、その両脇に1個ずつ水素が結合しています

H−O−H

こんな感じですが、3つの原子は 直線状態にはなっていません。

「へ」のような状態で、 両脇の水素は少しかたよってついています。

そのため 固体としてきれいに並ぼうとしても 隙間ができてしまいます。

  O      O

H   H  H   H

こんな感じです。

 

水は 分子同士のつながりがゆるやかで 少しの隙間にうまくはいりこんでいるのです。

  O   H   H

H    H   O   

といった感じなのです。

 

この教材では、目盛り付き注射器がはいっていますので

それぞれの水の量を変えて 凍らすことで どれだけ氷になった時に容積が増えてたか

比較し調べることができます。

 

 

 

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