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、水に溶けやすいかと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 |
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 | 青に変わる(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 | 赤に変わる(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。

