一般小学生
まとめ
- 水に溶けやすく、空気よりも密度が大きい（重い）気体を採集するための方法。
- 集気びんなどの容器の口を上に向け、底の方から気体を溜めていく手法。
- 代表的な対象気体として、二酸化炭素、塩化水素、二酸化硫黄、塩素などが挙げられる。
解説
気体を採集する方法は、その気体の「水への溶けやすさ」と「空気に対する密度（重さ）」という2つの物理的性質によって決定されます。下方置換法は、水に溶けやすいために水上置換法が適さず、かつ空気よりも重い性質を持つ気体に対して用いられる捕集法です。
具体的な操作では、集気びんの口を上向きに設置し、ガラス管をびんの底近くまで差し込みます。発生した気体は空気よりも重いため、びんの底から順に溜まっていき、もともとびんの中にあった空気を上方の口から押し出す形で置換します。二酸化炭素のように水に少し溶ける性質を持つ気体の場合、純度を優先するなら水上置換法を用いることもありますが、乾燥した気体を得る目的などで下方置換法が選ばれることもあります。
小学生のみなさんへ
理科の実験で、作った気体を集める方法の一つに「下方置換法」があります。これは、水に溶けやすくて、空気よりも重い気体を集めるときに使う方法です。
やり方はとてもシンプルです。入れ物の口を上に向けて、ストローのような管を底の方まで入れます。気体は空気より重いので、入れ物の底からどんどんたまっていき、もともと入っていた空気を上から追い出します。
この方法で集める代表的な気体は、二酸化炭素です。二酸化炭素は水に少し溶ける性質がありますが、空気より重いのでこの方法でも集めることができます。ほかにも、塩化水素という強いにおいのする気体などを集めるときにも使われます。
ルラスタコラム
二酸化炭素が入れ物の中にいっぱいになったかどうか、どうやって調べるか知っていますか？火のついたマッチを入れ物の口に近づけてみましょう。もし火がすぐに消えたら、それは二酸化炭素がしっかりたまっている証拠ですよ。
記事の内容に誤りがありますか？
⚠️ 修正を提案する