炭酸カルシウム

• 石灰石や大理石、貝殻、卵の殻などの主成分であり、化学式 CaCO₃ で表される白い固体の物質です。
• 塩酸と反応させることで二酸化炭素を発生させる性質を持ち、化学実験における気体発生の試料として頻繁に用いられます。
• 二酸化炭素を石灰水（水酸化カルシウム水溶液）に通した際に生じる白い沈殿の正体であり、さらに二酸化炭素を通し続けると水溶性の炭酸水素カルシウムに変化して溶解します。

解説

炭酸カルシウムは、塩酸（HCl）と反応して二酸化炭素（CO₂）、水（H₂O）、塩化カルシウム（CaCl₂）を生成します。この反応は、実験室で二酸化炭素を発生させる最も一般的な方法の一つです。

中学理科や高校化学の演習では、この反応における「量的関係」が重要視されます。例えば、一定量の塩酸に対して炭酸カルシウムを増やしていくと、発生する二酸化炭素の体積も比例して増加しますが、塩酸がすべて反応しきると、それ以上炭酸カルシウムを加えても気体の発生量は一定になります。この「反応の限界点」をグラフから読み取る問題は、入試における頻出パターンです。

また、石灰水に二酸化炭素を吹き込むと、水に溶けにくい炭酸カルシウムが生成されるため、液が白く濁ります。しかし、さらに二酸化炭素を通し続けると、炭酸カルシウムが炭酸水素カルシウムへと変化し、再び無色透明の溶液に戻るという可逆的な性質も持っています。