一般小学生
まとめ
- 「重曹（じゅうそう）」として知られる白色の結晶性粉末で、加熱や酸との反応により二酸化炭素を発生させる化合物。
- 加熱によって炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つに分かれる「熱分解」の代表的な実験材料。
- 発生した気体の性質（空気より重い、水に少し溶けるなど）を確認し、適切な採集方法を学ぶための基礎教材。
解説
炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）を加熱すると、炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）、水（H₂O）、二酸化炭素（CO₂）に分解されます。化学反応式は 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ と表されます。この実験を行う際は、発生した水が加熱部に逆流して試験管が破損するのを防ぐため、試験管の口をわずかに下げて固定するのが鉄則です。
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」、または空気よりも密度が大きい（重い）性質を利用した「下方置換法」で集めます。容器に気体が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を観察します。また、石灰石に塩酸を加える方法でも同様に二酸化炭素を発生させることができ、これらを通じて気体の発生と採集の原理を学習します。
小学生のみなさんへ
「重曹」という名前を聞いたことはありますか？おそうじや、おかし作りに使われる白い粉のことです。理科の世界では、これを「炭酸水素ナトリウム」と呼びます。
この粉を熱すると、ふしぎなことが起こります。粉が別のものに変わり、水と「二酸化炭素」が出てくるのです。このように、熱を加えて別のものに分かれることを「熱分解」といいます。
二酸化炭素が発生したかどうかをたしかめるには、火のついたマッチを近づけてみます。もし火が消えたら、そこには二酸化炭素がたまっているという証拠です。実験をするときは、試験管がわれないように、口の方を少し低くしてかたむけるのがルールです。
ルラスタコラム
ホットケーキがふっくらふくらむのは、この炭酸水素ナトリウムのおかげです。生地の中に入れた粉が熱で分解されて、たくさんの二酸化炭素のあわが出ることで、中がふわふわになるんですよ。
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