象の歯磨き粉

象の歯磨き粉は、ヨウ化カリウム（ KI）または酵母と温水を触媒として過酸化水素（H ₂ O ₂）を急速に分解する ことによって生成される泡状の物質です。^[1]反応がどのくらい速く進行するかは、過酸化水素の濃度によって異なります。 ^{[2] [3] [4]}

必要な材料が少なく、「泡の火山」を作ることができるため、学校やパーティーで子供たちが行う人気の実験です。

まず、約 50 ml の濃縮 (> 12%) ^[5]過酸化水素を液体石鹸または食器用洗剤と混ぜます。次に、過酸化水素を急速に分解させるために、触媒 (多くの場合、約 10 ml のヨウ化カリウム溶液またはパン酵母のカタラーゼ) を加えます。過酸化水素は酸素と水に分解されます。少量の過酸化水素から大量の酸素が発生するため、酸素はすぐに容器から押し出されます。^[6]石鹸水は酸素を閉じ込めて泡を作り、泡に変わります。^[6]触媒の前に約 5～10 滴の食品着色料を加えると、効果を劇的に高めることができます。反応がどのくらい速く起こるかは、使用する過酸化水素の濃度によって異なります。^[7]

この実験は、過酸化水素の触媒分解を示しています。過酸化水素（H ₂ O ₂）は水と泡状の酸素ガスに分解しますが、通常、反応はあまりにも遅いため、簡単に認識したり測定したりすることはできません。^[2]

${\displaystyle {\ce {2H2O2 -> 2H2O + O2 ^}}}$

通常の状態では、この反応は非常にゆっくりと進行するため、反応を加速させるために触媒が添加され、その結果、泡が急速に形成される。ヨウ化カリウムのヨウ化物イオンは触媒として作用し、反応プロセスにおいて化学的に変化しないまま反応を加速する。^{[2] [3] [8]}ヨウ化物イオンは、反応が起こるメカニズムを変化させる。

${\displaystyle {\begin{array}{llllll}{\ce {H2O2}}&+\ {\ce {I-}}&{\ce {->H2O}}&+\ {\ce {IO-} }\\{\ce {H2O2}}&+\ {\ce {IO-}}&{\ce {->H2O}}&+\ {\ce {O2 ^}}&+\ {\ce {I-}}\\\hline {\ce {2H2O2}}&&{\ce {->2H2O}}&+\ {\ce {O2 ^}}&&\Delta _{\mathrm {r} }H^ {\circ }=-196{\text{ kJ/mol}}\end{array}}}$

この反応は発熱反応であり、生成される泡は高温（約 75°C または 167°F）です。^{[指定] [2] [3]}生成されたガスが酸素であることを示すために、光る破片を使用することができます。^[9] 単位時間あたりの体積で測定された泡形成速度は、過酸化物濃度（v/V%）と正の相関関係があり、これは、より濃縮された過酸化物溶液を使用すると、単位時間あたりに生成される泡が多くなることを意味します。^[10]

YouTubeのサイエンスエンターテイナーであるマーク・ロバーは、この実験のバリエーションである「悪魔の歯磨き粉」を作成した。これは、教室で通常行われるバージョンよりもはるかに顕著な反応を示す。^{[11] [12]}悪魔の歯磨き粉反応を生み出す材料は通常の象の歯磨き粉反応と同じで、唯一の違いは通常の35%ではなく50%のH ₂ O ₂を使用することである。 ^[13]

• 黒蛇（花火）
• カーボンスネーク
• ソーダガイザー

ウィキメディア・コモンズには、象の歯磨き粉に関連するメディアがあります。

• 象の歯磨き粉実験 sciencebob.com