まとめ
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。化学反応式は CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂ と表されます。実験室で二酸化炭素を発生させる代表的な方法であり、発生した気体に火のついたマッチを近づけると火が消えることで確認できます。
試験では、この反応における「量的関係」が頻出します。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、ある点までは気体の発生量が増加しますが、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は発生しません。例えば、塩酸70cm³と炭酸カルシウム10gが過不足なく反応して2400cm³の二酸化炭素が発生する場合、それぞれの量を0.3倍にすると、塩酸21cm³と炭酸カルシウム3gで720cm³の気体が発生します。この際、反応後の液を蒸発乾固させると、生成した塩化カルシウムなどの固形物が残ります。
| 項目 | 炭酸カルシウム | 炭酸水素ナトリウム |
|---|---|---|
| 化学式 | CaCO₃ | NaHCO₃ |
| 酸との反応 | 二酸化炭素が発生 | 二酸化炭素が発生 |
| 熱分解 | 約900℃以上の高温で分解 | 比較的低温で分解し、水も発生 |
| 主な用途 | 石灰石・大理石・チョーク | 重曹・ふくらし粉・入浴剤 |
炭酸カルシウムは、みなさんの身近にある貝がらや卵のから、チョークなどの主な成分です。石灰石や大理石という石も、この炭酸カルシウムからできています。
この物質に塩酸をかけると、あわが出て二酸化炭素が発生します。また、理科の実験で使う「石灰水」に二酸化炭素をふきこむと白くにごりますが、あの白い沈殿の正体も炭酸カルシウムです。
テストでは、塩酸と炭酸カルシウムが反応する「重さの割合」がよく出ます。塩酸の量に対して、反応できる炭酸カルシウムの量は決まっているので、グラフを読み取る練習をしておきましょう。
石灰岩でできた山に雨水がしみこむと、長い時間をかけて岩がけずられ、鍾乳洞という大きな洞くつができることがあります。自然がつくる芸術作品も、炭酸カルシウムの性質に関係しているのですね。
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