まとめ
【定義】
亜硫酸とは、二酸化硫黄($SO_2$)が水に溶けることで生成される、酸性の性質を持つ水溶液である。化学式 $H_2SO_3$ で表されるが、遊離の酸としては単離できず、水溶液中でのみ存在する。
学習の要点
- 重要語句:二酸化硫黄、漂白作用、下方置換法、酸性雨
- 用語の意義:硫黄の燃焼や金属と濃硫酸の反応によって発生する二酸化硫黄の性質、およびその水溶液である亜硫酸の化学的特性と環境への影響を理解する。
解説
二酸化硫黄が水に溶解すると、その一部が水と反応して亜硫酸を生じる。この水溶液は弱酸性を示し、特有の刺激臭を持つ。実験室で二酸化硫黄を発生させるには、燃焼さじに載せた硫黄を集気びんの中で燃焼させる方法などがある。
二酸化硫黄および亜硫酸は強い還元作用を持ち、これを利用した漂白作用が特徴である。例えば、赤い花びらを二酸化硫黄にさらすと、色素が還元されて白く変化する様子が観察される。工業的にも漂白剤として利用されることがある。
気体としての二酸化硫黄は空気よりも密度が大きいため、集気びんに集める際は下方置換法を用いる。また、塩化水素(水に溶けると塩酸となる)と同様に、刺激臭があり取り扱いには注意を要する物質である。
環境問題においては、二酸化硫黄は石油や石炭などの化石燃料の燃焼に伴って排出され、光化学スモッグや酸性雨の直接的な原因物質となる。大気中で酸化され、雨水に溶け込むことで森林や建物の被害を引き起こす重大な汚染物質として扱われる。
補足
亜硫酸($H_2SO_3$)は不安定な物質であり、加熱したり放置したりすると容易に分解して二酸化硫黄を放出する。また、空気中の酸素によって徐々に酸化され、硫酸($H_2SO_4$)へと変化する性質がある。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
亜硫酸(ありゅうさん)は、二酸化硫黄(にさんかいおう)というガスが水に溶けたときにできる液体のことです。酸性(さんせい)という性質を持っていて、理科の実験や環境(かんきょう)の問題でよく登場します。
二酸化硫黄は、硫黄(いおう)を燃やすと発生するガスです。このガスには「漂白作用(ひょうはくさよう)」といって、ものの色を白くする力があります。例えば、赤い花びらをこのガスの中に入れると、色が抜けて白くなる様子が見られます。
また、このガスや亜硫酸は、空気より重いという特徴があります。そのため、実験で集める時は「下方置換法(かほうちかんほう)」という方法で、びんの底にためるようにして集めます。
大切なこととして、二酸化硫黄は「酸性雨(さんせいう)」や「光化学スモッグ」の原因になる物質でもあります。工場などから出る煙(けむり)に含まれることがあり、環境を守るために、外に出さないようにする工夫がされています。
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