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塩素

塩素

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

塩素
原子番号17の元素で、常温では刺激臭を持つ黄緑色の有毒な気体
  • 強い酸作用を持ち、殺菌や漂白、水道水の消毒に広く利用される
  • 第17族のハロゲン元素に属し、二原子分子(Cl2)として存在する
  • 酸性洗剤と混ぜると有毒なガス発生するため、取り扱いには厳重な注意が必要である

解説

塩素は周期表の第17族(ハロゲン)に属する非金属元素です。常温常圧では黄緑色の気体(Cl2)として存在し、空気よりも重い(密度が大きい)という特徴があります。非常に反応性が高く、自然界では単体ではなく主に塩化ナトリウム食塩)などの化合物として海水中に存在します。

工業的には食塩水の電気分解によって得られますが、実験室では酸化マンガン(IV)に濃塩酸を加えて加熱することで発生させます。塩素の最大の特徴はその強い酸化力にあり、これによって色素を破壊する「漂白作用」や、微生物を死滅させる「殺菌作用」を発揮します。以下に、中学・高校理科で頻出する気体の発生方法と特徴をまとめます。

気体名 発生方法(主な薬品の組み合わせ) 主な性質・特徴
塩素 酸化マンガン(IV) + 濃塩酸 黄緑色・刺激臭・有毒・漂白作用
酸素 二酸化マンガン過酸化水素水 無色・無臭・助燃性(物を燃やすのを助ける)
水素 亜鉛(またはアルミニウム) + 塩酸 無色・無臭・最も軽い・燃えると水ができる
二酸化炭素 石灰石 + 塩酸 無色・無臭・石灰水を白く濁らせる
コラム

塩素は私たちの生活に不可欠な素材の原料でもあります。例えば、水道水の消毒だけでなく、プラスチックの一種であるポリ塩化ビニルPVC)の原料としても大量に使用されています。一方で、その強い毒性から第一次世界大戦では化学兵器(毒ガス)として使用された悲しい歴史もあります。

日常生活で最も注意すべきは、次亜塩素酸ナトリウムを含む「塩素系漂白剤」と、クエン酸や塩酸を含む「酸性洗剤」の混合です。これらが混ざると、化学反応によって空気中に猛毒の塩素ガスが放出されます。製品のラベルに「まぜるな危険」と大きく書かれているのは、このためです。

小学生のみなさんへ

プールの水のにおいをかいだことはありますか?あの独特なにおいの正体が塩素えんそです。塩素は、水の中にいる目に見えないバイ菌をやっつける「消毒しょうどく」の力を持っています。だから、みんなが安全にプールに入ったり、水道水を飲んだりできるように使われているのです。

塩素はもともと黄緑色をした気体で、とても強いどくを持っています。ふだん使っている漂白剤(服を白くする薬)などにも入っていますが、これを酸性の洗剤と混ぜると、毒のあるガスが出てきて大変危険です。おうちで掃除をするときなどは、絶対に混ぜないように気をつけましょう。

ルラスタコラム

私たちが毎日食べている「塩(食塩)」は、実はこの塩素とナトリウムが結びついてできたものです。毒性のある塩素も、他の物質と結びつくことで、私たちの生活に欠かせない大切なものに変わるのですね。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 塩素の「色」と「におい」にはどのような特徴がありますか。
黄緑色で、鼻を突くような強い刺激臭があります。
【応用】 塩素が水道水やプールの消毒に使われるのは、塩素が持つどのような性質を利用しているからですか。
塩素には強い「酸化作用」があり、細菌やウイルスの細胞を破壊して死滅させる力があるため、水道水やプールの消毒に利用されています。
【実践】 家庭用の塩素系漂白剤を酸性タイプの洗剤と混ぜてはいけないのはなぜですか。発生する物質名とその危険性に触れて説明しなさい。
家庭用の塩素系漂白剤(次亜塩素酸ナトリウム)を酸性タイプの洗剤と混ぜると、化学反応によって猛毒の塩素ガスが発生します。このガスを吸い込むと命に関わるため、絶対に混ぜてはいけません。

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