一般小学生
まとめ
- 水に溶けやすく、空気よりも密度が小さい（軽い）気体を効率よく集めるための捕集方法です。
- 集気びんなどの容器の口を下向きに固定し、発生した気体を容器の上部に溜めていく手法を指します。
- 主にアンモニアなど、水に溶けやすいために水上置換法が利用できない気体に対して用いられます。
解説
気体を捕集する方法には、水上置換法、下方置換法、上方置換法の3種類があります。上方置換法を選択する最大の理由は、対象となる気体が「水に非常に溶けやすい」かつ「空気よりも軽い」という2つの物理的性質を持っているためです。
具体的な手順としては、集気びんの口を下向きにして保持し、ガラス管をびんの底（上部）近くまで差し込みます。発生した気体は空気よりも軽いため、びんの上部に溜まっていきます。一方で、もともとびんの中にあった空気は気体に押し下げられ、下方の口から排出されます。この際、気体が逃げないようにガラス管を奥まで入れることが重要です。
小学生のみなさんへ
気体を集める方法の一つに「上方置換法」があります。これは、水に溶けやすく、空気よりも軽い気体を集めるときに使う方法です。
やり方は、集気びんなどの入れ物の口を下に向けて、上の方に気体をためていきます。気体が空気よりも軽いため、ふわふわと上の方にたまっていき、もともと中に入っていた空気を下から押し出す仕組みです。
この方法で集める代表的な気体はアンモニアです。アンモニアは水にとても溶けやすいという性質があるため、水の中で集める「水上置換法」を使うことができません。そのため、空気との重さの違いを利用して、この方法で集めます。
ルラスタコラム
アンモニアは、つんとする独特のにおいがある気体です。上方置換法で集めるときは、びんがいっぱいになったかどうかをにおいで確かめることもありますが、鼻を近づけすぎないように注意が必要ですよ。
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