まとめ
- 炭酸カルシウム(石灰石)と塩酸が反応した際に、二酸化炭素や水とともに新しく生成される化合物です。
- 常温では白色の固体で、水に非常によく溶ける性質を持っており、化学式は $CaCl_{2}$ と表されます。
- 反応後の水溶液を加熱して水分を蒸発させることで、白い粉末状の固体として取り出すことが可能です。
解説
理科の実験において、石灰石(炭酸カルシウム)に塩酸を加えると、激しい発泡を伴って二酸化炭素が発生します。この化学反応式は $CaCO_{3} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}$ となり、気体として放出される二酸化炭素に対し、水溶液中に溶けた状態でフラスコ内に残る物質が塩化カルシウムです。
中学・高校の学習では、この反応を用いた計算問題が頻出します。例えば、同じ濃さの塩酸に対して加える石灰石の量を段階的に変え、発生する二酸化炭素の質量を測定する実験があります。石灰石がすべて反応しきると、それ以上石灰石を加えても気体は増えなくなります。この「折れ曲がり点」の比率をグラフから読み取り、反応後に残る固体の質量(生成された塩化カルシウムと、未反応で残った石灰石の合計)を算出する力が必要です。発生した二酸化炭素が容器に満たされたかは、火のついたマッチを近づけて消えることで確認します。
石灰石に塩酸をかけると、シュワシュワとあわが出て二酸化炭素が発生します。このとき、あわが出終わったあとの液の中には、目に見えないけれど「塩化カルシウム」という別の物質がとけています。
この液を火にかけて水を蒸発させると、あとに白い粉がのこります。これが塩化カルシウムの正体です。実験では、使った石灰石の重さと、出てきた二酸化炭素の重さを計算して、どれくらいの塩化カルシウムができたかを調べることもあります。
塩化カルシウムは、まわりの水分を強力に吸い取る力を持っています。そのため、家の押し入れのしめり気を取る「除湿剤」や、冬に道路がこおらないようにまく「融雪剤」として、私たちの生活のいろいろな場所で役立っています。
塩化カルシウムが水にとけるときには、熱を出す性質があります。これを利用して、雪をとかすだけでなく、水を混ぜるだけであたたかくなるお弁当の加熱剤などにも応用されているんですよ。
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