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気体の性質と見分け方酸素・二酸化炭素・水素・アンモニアほか

気体は見た目では区別しにくいけれど、それぞれに違う性質があるんだ。代表的な気体の性質と、見分け方をまとめてみよう。

① 主な気体の性質

中学理科でよく出てくる気体を、性質・見分け方とあわせて表にまとめた。色・におい・空気と比べた重さ・水への溶けやすさの4点を押さえると、集め方や見分け方まで自然につながるよ。

気体化学式色・におい空気と
比べた重さ
水への
溶けやすさ
特徴・見分け方
酸素O2無色・無臭やや重い溶けにくいものを燃やす働き(助燃性)。火のついた線香を入れると激しく燃える
水素H2無色・無臭最も軽い溶けにくいマッチの火を近づけるとポンと音を立てて燃える
窒素N2無色・無臭ほぼ同じ溶けにくい空気の約8割を占める。ほかの物質と反応しにくい
二酸化炭素CO2無色・無臭重い少し溶ける石灰水を白くにごらせる。水溶液は酸性(炭酸水)
アンモニアNH3無色・刺激臭軽い非常によく溶ける水溶液はアルカリ性。赤色リトマス紙を青くする
塩素Cl2黄緑色・刺激臭重いよく溶ける漂白作用・殺菌作用。有毒
塩化水素HCl無色・刺激臭重い非常によく溶ける水に溶けると塩酸になる(強い酸性)
硫化水素H2S無色・腐卵臭重い溶ける卵が腐ったようなにおい。温泉のにおいのもと。有毒
二酸化硫黄SO2無色・刺激臭重いよく溶ける酸性雨の原因になる。漂白作用もある
一酸化炭素CO無色・無臭ほぼ同じ溶けにくい不完全燃焼で発生する。においが無いのに有毒で危険
メタンCH4無色・無臭軽い溶けにくい都市ガスの主成分。よく燃えて二酸化炭素と水ができる

「におい」で分けると、刺激臭はアンモニア・塩素・塩化水素・二酸化硫黄、腐卵臭は硫化水素、残りは無臭だよ。一酸化炭素は無色・無臭なのに有毒という点が、とくに問われやすいんだ。

② 気体の集め方

集め方は、水に溶けやすいか空気より重いか軽いかの2つで決まる。まず「水に溶けにくいか」で分け、溶けやすい場合だけ重さを見る、という順で考えると迷わないよ。

集め方使える条件おもな気体
水上置換法水に溶けにくい気体酸素・水素・窒素・一酸化炭素・メタン
上方置換法水に溶けやすく、空気より軽い気体アンモニア
下方置換法水に溶けやすく、空気より重い気体二酸化炭素・塩素・塩化水素・二酸化硫黄・硫化水素
水上置換法 酸素・水素 上方置換法 アンモニア 下方置換法 二酸化炭素
気体の集め方3種。溶けやすさと空気との重さで使い分けるよ。

③ 簡単な見分け方

実験でよく使う、代表的な確かめ方をまとめた。「何をしたら、どうなったか」をセットで覚えるのがコツだよ。

やってみること結果その気体
火のついた線香を入れる炎が激しく燃える酸素
マッチの火を近づけるポンと音を立てて燃える水素
石灰水に通す白くにごる二酸化炭素
ぬらした赤色リトマス紙を近づけるに変わる(アルカリ性)アンモニア
ぬらした青色リトマス紙を近づけるに変わる(酸性)塩化水素・二酸化硫黄
色とにおいを確かめる黄緑色で刺激臭塩素
においを確かめる腐卵臭(卵が腐ったにおい)硫化水素

※ 気体のにおいをかぐときは、直接吸いこまず、手であおいで鼻に導くようにしよう。塩素・硫化水素・一酸化炭素は有毒なので、換気にも気をつけるんだ。