紫キャベツで酸性・中性・アルカリ性を調べる自由研究

夏休みの自由研究で、理科らしい実験をしたい。

でも、特別な実験道具をそろえるのは少し大変です。

そんなときに取り組みやすいテーマの一つが、紫キャベツを使って酸性・中性・アルカリ性を調べる自由研究です。

紫キャベツは、スーパーなどで手に入る身近な野菜です。

この紫キャベツから作った紫色の液は、入れるものによって色が変わります。

酸性のものを入れると赤っぽくなり、アルカリ性のものを入れると青や緑っぽく変化します。

この性質を利用すると、家庭にあるいろいろなものが酸性なのか、中性なのか、アルカリ性なのかを調べることができます。

紫キャベツの汁で性質を調べる

理科の授業では、酸性やアルカリ性を調べるときに、リトマス紙やBTB溶液を使うことがあります。

しかし、家庭にはそうした実験道具がない場合も多いです。

そこで代わりに使えるのが、紫キャベツです。

紫キャベツには、酸性・中性・アルカリ性によって色が変わる成分が含まれています。

そのため、紫キャベツから作った液を使うと、身の回りのものの性質を大まかに調べることができます。

自由研究では、ただ色が変わったことを見るだけでなく、何を入れると何色になったのかを記録し、表にまとめると分かりやすくなります。

用意するもの

紫キャベツ
水
耐熱容器
包丁とまな板
茶こし、またはざる
透明な小さい容器やコップ
スプーン
白い紙
スマートフォンやデジタルカメラ
記録用のノート

紫キャベツは、丸ごと1個使う必要はありません。

葉を数枚使えば、自由研究に使う検査液は十分作れます。

調べるものとしては、酢、レモン汁、食塩水、砂糖水、重曹水、水などが使いやすいです。

洗剤や漂白剤などを使う場合は、危険なことがあります。

特に、違う種類の洗剤を混ぜると有毒な気体が出ることがあるため、絶対に混ぜてはいけません。

小学生の自由研究では、まずは台所にある安全に扱いやすいものを中心に調べるのがおすすめです。

紫キャベツの検査液の作り方

まず、紫キャベツを細かく切ります。

切った紫キャベツを耐熱容器に入れ、水を加えます。

そのあと、電子レンジで加熱します。

加熱すると、水に紫キャベツの色が出て、紫色の液になります。

電子レンジから取り出した直後は熱いので、必ず大人の人に手伝ってもらいましょう。

液が冷めたら、茶こしやざるで紫キャベツを取り除きます。

残った紫色の液が、実験に使う検査液です。

もし色が薄い場合は、紫キャベツの量を増やしたり、もう少し加熱したりすると、色が濃くなります。

検査液の色が濃いほうが、実験したときの色の変化が分かりやすくなります。

色の変化の見方

紫キャベツの検査液は、何も入れていない状態では紫色です。

ここに酸性のものを入れると、赤色や赤紫色に近づきます。

アルカリ性のものを入れると、青色、青緑色、緑色のように変化します。

つまり、色の変化を見ることで、調べたものが酸性に近いのか、アルカリ性に近いのかを考えることができます。

ただし、この実験では正確なpHの数値を測るわけではありません。

自由研究では、色の変化から酸性・中性・アルカリ性の性質を大まかに調べる実験としてまとめるとよいでしょう。

酸性のものを調べる

酸性のものとして調べやすいのは、酢やレモン汁です。

紫キャベツの検査液に酢を少し入れると、紫色の液が赤紫色に変化します。

さらに量を増やすと、赤っぽさが強くなります。

レモン汁を入れた場合も、同じように赤紫色に変化します。

酢やレモン汁はすっぱい味がするため、酸性だと予想しやすいものです。

実際に色が赤っぽく変化することで、酸性の性質を目で確かめることができます。

中性に近いものを調べる

中性に近いものとしては、水、食塩水、砂糖水などが調べやすいです。

これらを紫キャベツの検査液に入れても、色は大きく変化しません。

紫色のまま、少し薄くなる程度の場合が多いです。

色が赤くも青くもならない場合は、中性に近いと考えることができます。

ただし、水道水や使う材料によって、結果に少し違いが出ることもあります。

自由研究では、実際に観察した色をそのまま記録することが大切です。

アルカリ性のものを調べる

アルカリ性のものとして調べやすいのは、重曹水です。

重曹を水に溶かし、紫キャベツの検査液に少し入れてみます。

すると、紫色だった液が青っぽく変化します。

さらに重曹水の量を増やすと、青緑色や緑色に近づくことがあります。

石けん水も、アルカリ性に近い反応を示すことがあります。

ただし、石けんや洗剤は種類によって性質が違います。

また、洗剤を使う場合は安全に注意が必要です。

家庭で自由研究をする場合は、まず重曹水を使うと分かりやすく、安全に実験しやすいです。

調べるものの例

紫キャベツの検査液を使うと、いろいろなものを調べることができます。

たとえば、次のようなものです。

酢
レモン汁
グレープフルーツの汁
トマトの汁
食塩水
砂糖水
重曹水
炭酸水
コーヒー
紅茶
緑茶
石けん水

色のついた飲み物を調べると、もともとの色と紫キャベツの色が混ざって、結果が分かりにくくなることがあります。

そのため、最初は透明に近いものから調べると、色の変化が見やすくなります。

実験結果のまとめ方

実験をしたら、結果を表にまとめると分かりやすくなります。

調べたもの	色の変化	考えられる性質
酢	赤紫色になった	酸性
レモン汁	赤紫色になった	酸性
水	ほとんど変わらなかった	中性に近い
食塩水	ほとんど変わらなかった	中性に近い
重曹水	青緑色になった	アルカリ性

表にまとめると、どのものが酸性に近く、どのものがアルカリ性に近いのかが一目で分かります。

また、写真を撮っておくと、自由研究としてさらに分かりやすくなります。

実験前の紫キャベツの液、酢を入れた後の色、重曹水を入れた後の色などを並べると、色の変化がよく伝わります。

自由研究として書くときのポイント

この自由研究をまとめるときは、次の順番で書くと整理しやすくなります。

研究のテーマ
このテーマを選んだ理由
予想
用意したもの
紫キャベツの検査液の作り方
実験の方法
結果
分かったこと
考えたこと

特に大切なのは、「結果」と「考えたこと」を分けることです。

結果は、実際に見えたことを書きます。

たとえば、「酢を入れると赤紫色になった」「重曹水を入れると青緑色になった」という書き方です。

考えたことでは、その結果から何が分かるのかを書きます。

たとえば、「酢やレモン汁は酸性に近く、重曹水はアルカリ性に近いと考えられる」とまとめることができます。

安全に気をつけること

紫キャベツの検査液を作るときは、電子レンジや熱い液を使います。

やけどをしないように、必ず大人の人と一緒に行いましょう。

また、洗剤や漂白剤などを使う場合は、特に注意が必要です。

異なる種類の洗剤を混ぜると、有毒な気体が発生することがあります。

自由研究では、危険なものを無理に使う必要はありません。

酢、レモン汁、重曹水、食塩水、砂糖水など、安全に扱いやすいものだけでも、十分に自由研究としてまとめることができます。

まとめ

紫キャベツを使うと、身近なものの酸性・中性・アルカリ性を調べることができます。

紫キャベツの検査液は、酸性のものを入れると赤紫色に、アルカリ性のものを入れると青や青緑色に変化します。

水、食塩水、砂糖水などは、色の変化が小さく、中性に近いと考えられます。

この実験は、スーパーで手に入る紫キャベツを使ってできるため、夏休みの理科の自由研究に向いています。

結果を写真に撮り、表にまとめると、見た人にも分かりやすい自由研究になります。

台所にある野菜から、酸性・中性・アルカリ性という理科の考え方につながるところが、この実験のおもしろいところです。