水酸化カルシウム（消石灰）

学習の要点

• 重要語句：塩化アンモニウム、上方置換法、下方置換法、刺激臭、フェノールフタレイン溶液
• 用語の意義：実験室におけるアンモニアの発生原料として用いられ、気体の性質（溶解度、密度、液性）を比較学習する際の基礎となる。

解説

実験室でアンモニアを発生させる際、水酸化カルシウムと塩化アンモニウムを混合して加熱する手法が取られる。この反応において、水酸化カルシウムは反応物として機能し、塩化アンモニウムからアンモニアを遊離させる。

アンモニアと塩化水素は、いずれも「刺激臭がある」「水に非常に溶けやすい」という共通の物理的性質を持つ。しかし、空気に対する密度や水溶液の性質においては対照的である。アンモニアは空気よりも軽いため、捕集には上方置換法が用いられる。一方、塩化水素は空気よりも重いため、下方置換法で集めるのが一般的である。

アンモニアの性質を確認する代表的な実験として「噴水実験」が挙げられる。丸底フラスコ内にアンモニアを満たし、少量の水を加えるとアンモニアが急激に溶けて内部の圧力が下がる。これにより、フェノールフタレイン溶液を加えた水が吸い上げられ、アンモニアのアルカリ性によって赤色の噴水が生じる現象が観察される。対照的に、塩化水素は水に溶けると酸性（塩酸）を示す。

補足
水酸化カルシウムの飽和水溶液は「石灰水」と呼ばれ、二酸化炭素を吹き込むと炭酸カルシウムが生成して白濁する。この性質は二酸化炭素の検出に広く利用されている。

参照: 学習指導要領準拠資料