まとめ
【定義】
助燃性とは、それ自体が燃えるのではなく、他の物質が燃えるのを助ける性質のことである。酸素などがこの性質を持つ一方で、水素には助燃性はない。
学習の要点
- 重要語句:可燃性、水上置換法、塩化アルミニウム
- 用語の意義:水素は自ら激しく燃焼する「可燃性」を持つが、酸素のように他の物質の燃焼を維持する「助燃性」は持たない。
解説
水素は無色・無臭の気体であり、全物質の中で最も軽いという特徴を持つ。気体を集める際は、水に溶けにくい性質を利用して「水上置換法」が用いられる。
水素を発生させる方法の一つに、アルミニウムや亜鉛、鉄といった金属と酸(塩酸など)を反応させる手法がある。例えば、アルミニウムに塩酸を加えると、以下の化学反応式により水素が発生する。
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂
この反応後の液体を蒸発させると白い固体(塩化アルミニウム)が残るが、これは元のアルミニウムとは異なる性質の物質である。金属が酸と反応して別の物質に変化したことを示している。
水素の性質を確認する実験では、試験管に集めた水素に火を近づけると、「ポン」と音を立てて燃焼し、試験管の内側に水滴が付着する。これは水素が空気中の酸素と結びついて水(H₂O)に変化したためである。
一方で、水素で満たされた集気びんの中に火のついたろうそくを入れると、びんの口付近では水素が燃えるが、びんの中の火は消えてしまう。これは水素に助燃性がないことを証明している。
補足
助燃性を持つ代表的な気体は酸素であり、二酸化窒素やフッ素なども助燃性を持つ。これに対し、水素やメタンのようにそれ自体が燃える性質は「可燃性」と呼び区別される。
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、ほかのものが燃えるのを助けるはたらきのことです。みなさんがよく知っている酸素にはこのはたらきがありますが、水素にはありません。
水素は、色もにおいもなく、空気よりもずっと軽い気体です。アルミニウムなどの金属に塩酸をかけると発生します。このとき、水の中で泡として集める「水上置換法(すいじょうちかんほう)」というやり方で集めます。
水素をためた試験管に火を近づけると、「ポン」と音を立てて燃えて、試験管の中に小さな水滴がつきます。これは、水素が燃えて水に変わったからです。
水素は自分自身は激しく燃えますが、酸素のように「ほかのものを燃え続けさせる力」はないため、水素の中に火のついたろうそくを入れると、火は消えてしまいます。
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