まとめ
【定義】
物質そのものは燃焼しないが、他の物質が燃えるのを著しく助ける性質。代表的な気体として酸素が挙げられる。
学習の要点
- 重要語句:助燃性、酸素、水上置換法、下方置換法、上方置換法
- 用語の意義:気体の性質(水溶性と密度)を理解し、その性質に適した集気法と、特定の気体が示す化学的反応性を確認するために不可欠な概念である。
解説
気体を集める方法は、対象となる気体の「水への溶けやすさ」と「空気に対する密度」という物理的性質に基づいて選択される。
水に溶けにくい気体の場合は、純度の高い気体が得られる「水上置換法」が用いられる。水槽に水を満たした集気びんを逆さに立て、置換された水の量で気体の貯留を確認する方法である。一方、水に溶けやすい気体については、空気より重ければ(密度が大きければ)口を上にしたびんに管を入れる「下方置換法」、空気より軽ければ(密度が小さければ)口を下にしたびんに管を入れる「上方置換法」を採用する。
酸素は、水に溶けにくいという性質から主に水上置換法で集められる。最大の特徴は強力な「助燃性」である。空気中と比較して酸素中では物質の酸化反応が急激に進むため、燃焼が激しくなる。具体的な現象として、線香は炎を上げて燃え、木炭は強い赤光を放ち、硫黄は特有の青白い炎を出す。通常の状態では燃えにくい鉄線であっても、酸素中では火花を散らして激しく燃焼する様子が観察される。
補足
酸素そのものは可燃性物質ではないため、酸素単独で火を近づけても爆発したり燃えたりすることはない。助燃性とはあくまで「酸化反応を促進させる性質」を指す。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
「助燃性(じょねんせい)」とは、ほかの物がもえるのを助ける性質のことです。酸素(さんそ)という気体には、この強い助燃性があります。
酸素そのものがもえるわけではありませんが、酸素の中では物はふだんよりずっとはげしくもえます。たとえば、火のついた線香(せんこう)を入れるとはげしくもえ上がり、木炭は赤くかがやきます。また、イオウという物質は青白い炎を出し、ふだんはもえにくい鉄の針金(鉄線)も火花をちらしてもえます。
気体を集めるときは、その気体の特徴に合わせた方法を選びます。酸素のように水に溶けにくい気体は、水の中で集める「水上置換法(すいじょうちかんほう)」という方法で集めるのが一般的です。ほかにも、空気より重いか軽いかによって、空気をおし出して集める方法があります。
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