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塩化水素

一般小学生

まとめ

塩化水素
常温で無色の刺激臭を持つ気体であり、水に極めて溶けやすく、その水溶液が強酸性塩酸となる物質

解説

塩化水素は水素原子塩素原子が結合した化合物で、常温では無色の気体として存在します。最大の特徴はその高い水溶性であり、わずかな水にも勢いよく溶け込みます。このため、水上置換法ではなく、空気より重い性質を利用した下方置換法で集められます。水溶液である塩酸は代表的な強酸であり、電解質として電流をよく通します。流れる電流の大きさは、溶液の濃度温度だけでなく、電極の面積や間隔といった物理的条件によっても変化します。また、金属との反応においては、反応物の量の比率によって「過不足」が生じることがあります。例えば、アルミニウムと塩酸の反応では、金属が過剰に残る場合、酸が過剰に残る場合、そして過不足なく反応する場合の3パターンがあり、反応後の溶液中に存在するイオンや未反応物の状態を正確に把握することが重要です。

比較項目 塩化水素 アンモニア
水溶液の性質 強い酸性(塩酸) 弱いアルカリ
気体の集め方 下方置換法 上方置換法
指示薬の変化 青色リトマス紙が赤に フェノールフタレインが赤に
コラム

実験室で塩化水素を発生させるには、食塩(塩化ナトリウム)に濃硫酸を加えて加熱します。この際、加熱を止める前に必ずガラス管を水から抜く必要があります。これは、消火後に試験管内の温度が下がって圧力が低下した際、水が逆流して加熱された試験管が割れるのを防ぐための必須の安全操作です。また、塩酸は水酸化ナトリウム水溶液などと中和反応を起こし、水と塩(塩化ナトリウム)を生成します。この反応過程で溶液を蒸発させると、白い固体結晶として食塩を取り出すことができます。中和反応の進行に伴い、溶液中のイオンの総数や液温が変化するため、これらをグラフから読み取る問題も入試では頻出です。

小学生のみなさんへ

塩化水素は、水にとてもよくとける性質をもった気体です。この気体が水にとけると、みなさんも聞いたことがある塩酸えんさんという液体になります。においは鼻をさすようなツンとした刺激臭しげきしゅうがあります。

塩化水素は空気よりも重いので、入れ物の下の方にためて集める「下方置換ちかん法」という方法で集めます。また、塩酸えんさんはアルミニウムなどの金属をとかして、水素という別の気体を作り出す力も持っています。実験のときは、液体がぎゃくに流れて試験管がわれないように、火を消す前にストローのような管を水から出すなど、安全に気をつけるルールがあります。

ルラスタコラム

実は、私たちの胃の中にも「胃酸」として塩酸が含まれています。食べ物を消化したり、食べ物といっしょに入ってきたバイ菌をやっつけたりする大切な役目をもっているんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 塩化水素が水に溶けた水溶液の名称を答えなさい。
塩酸
【応用】 塩化水素を水上置換法ではなく下方置換法で集める理由を、その性質に触れて説明しなさい。
塩化水素は水に非常に溶けやすく、空気よりも密度が大きいため。
【実践】 塩化水素を発生させる実験で、加熱をやめる前にガラス管を水から抜かなければならないのはなぜか。
加熱をやめると試験管内の圧力が下がり、水が逆流して加熱された試験管が割れるのを防ぐため。

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