石灰水を白濁させる二酸化炭素濃度について

質問

石灰水に二酸化炭素を通すと白濁します。しかし、空気中に含まれるの二酸化炭素濃度では、白濁しません。空気中には0.04％の二酸化炭素が含まれていることまでは調べたのですが、“何％になると白濁するのか”ということがどうしてもわかりません。ぜひ教えていただきたいです。お願いします。

回答No.1

aka_tombo · ベストアンサー

例えば、石灰水に吐く息を吹き込みます。呼気の中には４％ほどの二酸化炭素が含まれています。
やってみていただくと分かりますが、少しの息では変化がありませんが、たくさん息を吹き込めば白濁がふえていきます。白濁は炭酸カルシウムです。溶解度以上に生成すると濁ってくるのですね。
ですから、何％以上の二酸化炭素を含む空気という考え方は誤りで、何ｇの二酸化炭素を送り込んだ（溶けた）か、また石灰水の濃度や容量はどうか、などが確定してはじめて回答のできる問題だと思います。
空気中の０．０４％も、量を大きく（何立方メートルとか）吹き込めば白濁するはずですよ。

ちなみに、二酸化炭素が過剰になればまた透明になりますね。

お礼

ありがとうございました。とてもご丁寧に回答してくださり、よくわかりました。

補足

教育実習先の生徒（中１）に「どうして、空気中にも二酸化炭素が含まれているのに石灰水は白く濁らないんですか？」と質問されました。aka tomboさんに頂いた回答で私自身は十分に理解でたのですが、中学1年生にもわかりやすいようなできる限り簡単な言葉や表現でご回答お願いします。無理を言ってすみません。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

二酸化炭素の水への溶解度
H2CO3 ⇔ (H)+ + (HCO3)- の平衡定数
(HCO3)- ⇔ (H)+ + (CO3)2- の平衡定数
炭酸カルシウムの溶解度積
以上がわかれば、求められるはずです・・・どこかの大学入試問題にありそう（難問ですが）。

中学生には、
白濁はCaCO3で、CO2が沢山あるほどCaCO3が沢山できる
CaCO3は水に少しは溶けるから、少しだけ出来ても濁って見えない
ぐらいの説明でいいんじゃないでしょうか。

お礼

＞CaCO3は水に少しは溶けるから、少しだけ出来ても濁って見えない

確かに中学生にはこの程度の説明がわかりやすいかもしれないですね。適切なアドバイスありがとうございました。明日、早速、生徒に説明したいと思います！