まとめ
- 石灰石（炭酸カルシウム）に希塩酸を加えることで発生させる化学反応。
- 発生した気体は無色・無臭で、火を消す性質（不燃性）を持ち、空気よりも重い。
- 石灰水に通すと白く濁る反応によって、二酸化炭素であることを確認できる。
解説
二酸化炭素を実験室で発生させる最も一般的な方法は、石灰石や貝殻などの主成分である炭酸カルシウムに希塩酸を加える手法です。このとき、化学反応式は CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 となり、塩化カルシウムと水とともに二酸化炭素が生成されます。二酸化炭素は水に少し溶けますが、純度の高い気体を集めるために「水上置換法」を用いるのが一般的です。また、空気よりも密度が大きいため「下方置換法」で集めることも可能です。
別の発生方法として、炭酸水素ナトリウム（重曹）を加熱する「熱分解」があります。この反応では、炭酸ナトリウム、水、そして二酸化炭素に分かれます。ベーキングパウダーが加熱によって膨らむのは、この反応で発生した二酸化炭素が生地の中に気泡を作るためです。このように、物質の組み合わせや熱による分解など、複数のアプローチで発生させることができます。
二酸化炭素は、わたしたちのまわりにもたくさんある気体です。実験では、石灰石という石に、うすい塩酸をかけることで作ることができます。おうちにある卵のからや、貝がらでも同じように作ることができます。
この気体には、火を消すというおもしろい性質があります。火がついたロウソクを二酸化炭素の中に入れると、すぐに火が消えてしまいます。また、石灰水という透明な液体に混ぜると、牛乳のように白くにごるのが特徴です。これで、出てきた気体が二酸化炭素だとたしかめることができます。
ふだん飲んでいるサイダーやコーラのシュワシュワした泡も、実はこの気体です。水に溶けると少しだけ酸っぱくなる性質も持っています。
ドライアイスを机の上に置いておくと、いつのまにか消えてなくなってしまいますよね。ふつうの氷は溶けると水になりますが、ドライアイスは「液体」にならずに、いきなり「気体」の二酸化炭素に変わるんです。だから、まわりがぬれずに冷やすことができるんですよ。
記事の内容に誤りがありますか？
⚠️ 修正を提案する