気体と聞いて、何が思い浮かぶでしょうか?

また、身近な気体には何があるでしょうか?

この記事では、身近な気体や3種類の気体の集め方を紹介します。


中1化学 気体の集め方(水上・上方・下方置換法)


目次

身のまわりの気体

中1化学3 空気の組成


最も身近な気体に”空気”があります。

空気は、いくつかの気体が混ざっています。

上図が空気の組成です。

空気の

約78%が窒素
約21%が酸素
約0.9%がアルゴン
約0.04%が二酸化炭素

となります。


他にどのような気体がありますか?

例えば…

中1化学3 炭酸ジュース


炭酸ジュースには、二酸化炭素という気体が含まれています。

飲むときに、シュワって泡が出ますが、その泡の正体が二酸化炭素という気体です。



気体の集め方(水上・上方・下方置換)

中1化学3 まとめ


では、気体はどのように集めるのでしょうか?

実は、上の画像に示したように、気体の集め方には3種類あります。

それぞれ、水上置換法、上方置換法、下方置換法です。

気体の集め方には3種類あります。

・水上置換法
・上方置換法
・下方置換法



では、上記3つの気体の集め方で最も効率の良いのはどれでしょうか?

効率の良い集め方は、集めた気体が逃げていかないことを意味します。

わかりましたか?

そうです。水上置換法ですね。

水上置換法は水の中で気体を集めるので、上方置換法や下方置換法のように気体が逃げるスペースがないため、最も効率の良い集め方になります。

しかし、水に溶ける気体は、水上置換法で集めることができないので、上方置換法もしくは下方置換法で集めることになります。

では、上方置換法と下方置換法の違いは何でしょうか?

それは、空気よりも軽い気体を集めるのか、重い気体を集めるのか、の違いです。

上方置換法は、気体が出てくる管が上を向いているので、空気より軽い気体を集めることができます。

一方、下方置換法は、気体が出てくる管が下を向いているので、空気より重い気体を集めることができます。



水上置換法は、水に溶けにくい気体を集めることができる。

(例)二酸化炭素、水素、酸素など

中1化学3 水上置換 


上方置換法は、水に溶けやすく、空気より軽い気体を集めることができる。
(例)アンモニアなど

下方置換法は、水に溶けやすく、空気より重い気体を集めることができる。
(例)塩素、塩化水素、(二酸化炭素)など

中1化学3 上方置換と下方置換法


よく出る問題と解答

問題
  1. 水上置換法で集めることができる気体の性質は?
  2. 上方置換法で集めることができる気体の性質は?
  3. 下方置換法で集めることができる気体の性質は?
  4. 二酸化炭素はどのような方法で集められるか?

解答
  1. 水に溶けにくい
  2. 水に溶けやすく、空気より軽い
  3. 水に溶けやすく、空気より重い
  4. 水上置換法(もしくは下方置換法)

まとめ画像

中1化学3 まとめ