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アンモニア

アンモニア

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

アンモニア
窒素水素からなる、特有の強い刺激臭を持つ無色の気体で、水に非常に溶けやすく水溶液は弱塩基性を示す物質

解説

アンモニアは、窒素原子1つと水素原子3つが結合した極性分子(NH₃)です。空気の平均分子量(約29)に対してアンモニアの分子量は約17と軽いため、実験室で捕集する際は「上方置換法」が採用されます。水に対する溶解度が極めて高いため、水上置換法を用いることはできません。

実験室では、塩化アンモニウムと水酸化カルシウム(消石灰)混合して加熱することで発生させます。この際、発生した水が加熱部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下げて加熱します。アンモニアと塩化水素の性質を比較すると以下の通りです。

比較項目 アンモニア 塩化水素
水溶液の液性 弱塩基性(アルカリ性) 酸性
気体の集め方 上方置換法(軽い) 下方置換法(重い)
指示薬の変化 フェノールフタレインが赤色 青色リトマス紙が赤色
コラム

工業的には「ハーバー・ボッシュ法」によって、窒素と水素から直接合成されます。このプロセスは化学肥料の大量生産を可能にし、世界の食糧問題を解決した重要な技術です。一方で、アンモニアには強い毒性があり、目や喉の粘膜を激しく刺激するため、実験の際は必ず換気を行い、直接吸い込まないよう注意が必要です。また、アンモニアと塩化水素が反応してできる白煙は、固体である塩化アンモニウムの微粒子が空気中に浮遊している状態を指します。

小学生のみなさんへ

アンモニアは、鼻をつくようなツンとした強いにおいがする気体です。水にとてもよくとけるという大きなとくちょうがあります。また、空気よりも軽いため、入れ物の口を下に向けて集める「上方置換法じょうほうちかんほう」という方法で集めます。

アンモニアを水にとかしたものは「アンモニア水」とよばれ、塩基性えんきせい(アルカリ性)という性質せいしつをもっています。理科の実験で使うフェノールフタレイン液という薬を入れると、透明とうめいだった水がきれいな赤色に変わります。においがとても強いので、実験のときはいこまないように気をつけましょう。

ルラスタコラム

アンモニアが水にとけると、入れ物の中の気圧が下がって水が吸い上げられる「アンモニアのふんすい」という実験があります。水にとけやすい性質を利用した、とてもどろきの実験ですよ!

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 アンモニアは空気と比べて重いですか、軽いですか。また、その性質を利用した気体の集め方の名称を答えてください。
空気よりも密度が小さく軽いため、上方置換法で集めます。
【応用】 アンモニアと塩化水素の気体が反応したときに観察される現象と、その反応によって生じる物質(白煙の正体)の名称を答えてください。
白い煙(白煙)が発生します。この白煙の正体は、固体である塩化アンモニウムの微粒子です。
【実践】 アンモニアを「水上置換法」で集めるのが適さないのはなぜですか。アンモニアが持つ水への性質に触れて説明してください。
アンモニアは水に非常に溶けやすいという性質を持っているため、水上置換法で集めようとすると水に溶けてしまい、気体として回収できないからです。

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