化学コンクール2003・トップページ

化学コンクールってなに?

化学コンクール趣旨書(参加呼びかけ)

身の回りにあるものを使って電池を作って,
電気自動車を走らせてみよう

 乾電池は身の周りにあり,いろいろな電子機器の電源として使っています.この電池の中身はどうなっているのでしょうか.もちろん,電気が詰め込んであるのですが,実際には物質(化学物質)に電子を貯めているのです.そして,物質のなかに貯めこんだ電子を外部回路に取り出すことで,電子機器を駆動させているのです.もちろん,市販されている電池の場合には,電池に適した物質とそれらの物質への加工(化学的な処理)が施されています.

 この化学コンクールでは,電池を実際に自分で作製し,その電池の性能を向上させる工夫を競い合います.製作過程では化学的知識と工夫,仲間との共同作業を,又,競争当日の応援方法まで「化学を含めた総合力で競う」ものであり,出来合いで単純参加型の体験では得られない感動と,達成感が得られる行事であります.目に見えない化学の反応を,形を変えて実感できる一つの方法です.「ロボットコンテスト」の化学版とも認められるまでにしていきたいと考えています.電池には,いろいろな種類がありますが,この化学コンクールでは炭とアルミ箔を使った電池を作ることにします.なぜなら,これらのものは台所など家の中を探せばどこかにあり,化学が遠い存在ではなく,身近なものであることも知ってもらいたいと考えているからです.

 さて,では炭とアルミ箔でなぜ電池ができるのでしょうか.実は,アルミ箔はアルミニウム(Al)という金属からできていて,アルミニウム金属はAl3+というイオンと3個の電子からできていて,この3個の電子を出しやすい性質を持っています.一方,炭の表面では空気中の酸素が反応します.気体の酸素は,二つの酸素(O)原子がくっついた状態でありますが,酸素原子自身は2個の電子とくっついて簡単にOH-というイオンになります.両者ともに,反応は化学反応以外の何ものでもありません.もう一度復習すると,アルミニウムは電子を出して,酸素は電子をうけとる,いわば電子のキャッチボールが行われるのです.電子のキャッチボールはまさに電気の流れであり,電気が生じるわけです.さて,このキャッチボールはボールを投げるアルミニウムとボールを受け取る酸素の働きいかんで,その上手下手が決まります.上手に電子のキャッチボールができれば,化学コンクールで優勝できます.それには,アルミニウムと炭を工夫することが重要であります.

 ぜひ,この化学コンクールに参加し,優れた木炭・アルミニウム電池を作製して,自動車レースで優勝して下さい.

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