中学受験：気体の集め方…３つの集め方を”２つの視点”でおさえろ！

気体の集め方を苦労せずに覚えるには ”２つの視点” で効率的に

こんにちは。かるび勉強部屋 ゆずぱ です。

気体の集め方は３種類ありますが、どの集め方を使えばよいかどうも覚えられない… 簡単な覚え方を知りたい…

“２つの視点” で気体をおさえるべき

視点①：気体の３つの集め方の位置づけ
（１）基本は最も使いやすい ”水上置換法”
（２）仕方なく “上方置換法” か “下方置換法”

視点②：中学入試でおさえる８つの気体
（１）空気より軽いのは少数派  ”２つの気体”
（２）水に溶けづらいのは ”空気に含む３気体”+“水素”

 

視点①：３つの気体の集め方の位置づけ

イチバンは”水上置換法”…空気と触れない！

気体を集める３つの方法の中で 最も使い勝手が良いのは…もちろん ”水上置換法”  ですd(^_^o)

理由はとてもシンプル です。

集めようとする気体は 空気と触れない という点が他の方法に比べて優れているんです_φ(･_･

空気と触れないと何が良いのでしょうか？

１つ目は 他の気体と混ざらない こと。２つ目は 収集できた気体の体積が明確に分かる こと！

 

上記のことから “水上置換法” こそ キングオブ置換法 であり、基本は “水上置換法” を使うべきなんですd(^_^o)

ところがこの方法は水に溶けてしまう気体を集める方法としては、使えませんね (-_-;) 

しょうがないので他の方法を使いましょう。

 

しかたなく ”上方置換法”か”下方置換法”

集める気体が水に溶けてしまう場合は “水上置換法” が使えないので、しかたなく “上方置換法” か ”下方置換法” を使いますd(^_^o)

空気より軽い気体を集めたければ “上方置換法”、空気より重い気体を集めたければ “下方置換法” ですね_φ(･_･

この ”上方置換法” や “下方置換法” ですが… 集める時に空気と触れてしまいます ので、集めたい気体と空気の境界線がモヤモヤ してますね。

集める気体の体積も見えません…(-_-;)

 

つまり…こういうこと！

以上のことから 基本は ”水上置換法” …そして 水に溶けてしまう気体の場合は 仕方なく “上方置換法” または “下方置換法” をつかう形になります。

教科書によっては 気体が表になっていて、１つ１つに集め方が書いてあるものがあります。が…

この感覚を持つことが大切 かと思いますd(^_^o)

 

中学入試でおさえるべき８つの気体

中学入試の “８つの気体” とは？

それでは３種類の気体の集め方の概要がわかったところで、具体的な気体を見てみましょうd(^_^o)

中学受験で登場する気体は８種類 です_φ(･_･

１つ目のグループは…　地球の空気に含まれる３つの気体 “窒素” と “酸素” と “二酸化炭素” ですd(^_^o)

ちなみに…割合は “窒素” が７８％、”酸素” が２１％、”二酸化炭素” は０.０３％です。

２つ目のグループは、比較的メジャーな２つの気体 “水素” と “塩素” です。水素は地球上で最もシンプルな気体。塩素は漂白作用で有名ですね。

３つ目のグループは、追加でおさえるべき３つの気体 “アンモニア” と “塩化水素” と “二酸化硫黄” です_φ(･_･

身近ではありませんが 理科の実験ではよく登場する気体 です。

 

それでは気体の集め方に着目して８つの気体をみてみましょう。

（１）空気より軽いか？重いか？
（２）水に溶けやすいか？溶けづらいか？

 

空気より軽い気体は少数派 ”２つの気体”

まずは空気より軽いか？重いか？についてみてみましょう。

実は… 空気より軽い気体は少数派 です。中学入試の範囲では たった２つだけ おさえておけばＯＫですd(^_^o)

特に 水素は地球上で最も軽い気体 ですd(^_^o) とても軽いので風船に入れると空高く飛んでいってしまいます。

※ 厳密には空気を１とすると 酸素は１.1、窒素は0.97です…∑(ﾟДﾟ)

 

水に溶けづらい”４つの気体”の覚え方

もうひとつの指標… 水に溶けやすいか？溶けづらいか？を見てみましょうd(^_^o)

水に溶けづらい気体は上記の４つの気体をおさえましょう。覚え方はどうすれば良いでしょうか？

覚え方は 空気に含まれる３つの気体( 窒素と酸素と二酸化炭素 )に水素を加えた４つの気体 とおさえるとよいでしょうd(^_^o)

ただし 二酸化炭素は… 少しだけ水に溶けます。が… ガッツリ溶けるわけではないので水上置換法でも問題なく集めることができます d(^_^o)

 

まとめ

今回は気体の集め方についてまとめましたd(^_^o)

気体１つ１つ集め方を覚えるのではなく… “２つの視点”で 気体の集め方をおさえるとシッカリ頭にはいってきますd(^_^o) 

視点①：気体の３つの集め方の位置づけ
（１）基本は最も使いやすい ”水上置換法”
（２）仕方なく “上方置換法” か “下方置換法”

視点②：中学入試でおさえる８つの気体
（１）空気より軽いのは少数派  ”２つの気体”
（２）水に溶けづらいのは ”空気に含む３気体”+“水素”

ぜひ、お試しくださいd(^_^o)