まとめ
【定義】
炭酸水素ナトリウムは、重曹とも呼ばれる白色の固体であり、加熱や酸との反応によって二酸化炭素を発生させる性質を持つ化合物である。
学習の要点
- 重要語句：熱分解、水上置換法、下方置換法、炭酸ナトリウム、石灰石（炭酸カルシウム）
- 用語の意義：物質の化学的変化を理解するための基本教材であり、気体の発生・採集・性質の確認方法を学ぶ上で重要な対象である。
解説
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、そして二酸化炭素に分解される。この反応は熱分解と呼ばれ、化学反応式では 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ と表される。
実験装置を組む際は、発生した水が加熱部に逆流して試験管が割れるのを防ぐため、試験管の口をわずかに斜め下に傾ける必要がある。発生した二酸化炭素は、水に溶けにくい性質を利用した「水上置換法」、または空気より重い性質を利用した「下方置換法」によって採集される。
二酸化炭素の発生方法には、他にも石灰石（炭酸カルシウム）に塩酸を加える方法がある。二酸化炭素が容器に満たされたかを確認するには、火のついたマッチを容器の口に近づけ、火が消えるかどうかで判断する。また、水酸化ナトリウム水溶液が二酸化炭素を吸収する性質を確認する実験では、試験管内の気圧が下がり、水が吸い込まれる現象が観察される。
補足
炭酸水素ナトリウムは、加熱によって生じる二酸化炭素が生地を膨らませる性質を利用し、ベーキングパウダーの主成分として調理にも広く利用されている。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
炭酸水素ナトリウムは、別名「重曹（じゅうそう）」とも呼ばれる白い粉のことです。パンやホットケーキをふっくらさせる粉（ふくらし粉）の仲間です。
この粉を熱すると、二酸化炭素（にさんかたんそ）という気体と、水と、炭酸ナトリウムという別の物質にわかれます。これを「熱分解（ねつぶんかい）」といいます。
二酸化炭素には、次のようなとくちょうがあります。
・火を消す力がある（火のついたマッチを近づけると消えます）
・空気よりも重い
・水に少しとける
実験で二酸化炭素を集めるときは、空気より重いことを利用してびんの底にためたり、水の中で泡として集めたりします。実験が終わったあとは、石灰水が白くにごるかどうかで、二酸化炭素ができたことを確かめることができます。
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