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
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。
・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…
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)
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。
・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。
(例)二酸化炭素、水素、酸素など
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
よく出る問題と解答
問題
- 水上置換法で集めることができる気体の性質は?
- 上方置換法で集めることができる気体の性質は?
- 下方置換法で集めることができる気体の性質は?
- 二酸化炭素はどのような方法で集められるか?
解答
- 水に溶けにくい
- 水に溶けやすく、空気より軽い
- 水に溶けやすく、空気より重い
- 水上置換法(もしくは下方置換法)