理科の気体の性質についてです！

質問

二酸化炭素・・・水に少し溶ける
　　　酸素・・・水にわずかに溶ける
　　　水素・・・水に溶けにくい

溶けやすい順番はなんですか？？

それから、気体の集め方として、中学で習う範囲では、アンモニア以外は水上置換法と覚えて大丈夫ですか？？

回答No.6

Nantyattei · ベストアンサー

No.5さんが模範的な回答をしてくださっていますね。
補足すれば、二酸化炭素と酸素の違いとしては水の分子とイオンを作るか作らないかという違いがありますね。
二酸化炭素は水中で水の分子と結びつき、炭酸イオンと水素イオンを作ります。「水に溶ける」というのは「水和（水の分子に電気的に偏りのあるもの(イオンや分子)が取り囲まれて捕まえられる現象）が起きる」ことを言います。同じ無極性(プラスにもマイナスにも電気的な偏りがない)分子なら、溶けやすさに差は無いはずですが、二酸化炭素はプラスとマイナスのイオンになることで電気的な偏りが生まれるのでその分溶けやすいのです。
ですが、これは少し専門的過ぎますね。化学が好きな高校生や大学生向けの回答です。
中学生向けとしては大雑把な気体の溶けやすさと重さを押さえておけばいいのでは無いでしょうか？

○溶けやすさ
水素、酸素→溶けない
二酸化炭素→少し溶ける
アンモニア、塩化水素→よく溶ける

○重さ
水素、アンモニア→空気より軽い
塩化水素、酸素→空気より少し重い
二酸化炭素→空気より重い

恐らくこれだけでいい。
上記がわかっていれば、中学校レベルでの気体の集め方は回答できると思います。
水素→水上置換法、上方置換法
酸素→水上置換法、(下方置換法)
二酸化炭素→下方置換法、(水上置換法)
塩化水素→(下方置換法)
アンモニア→上方置換法
のようにね。
（　）内はあんまり選択肢に入らないんじゃないかなっていう集め方。でも、これを丸暗記しては絶対にダメです。重さと溶けやすさ、これさえ分かればいいのだからソッチを覚えてください。
塩化水素は出題された記憶がありませんねぇ。
実際に塩化水素が実験室内で発生したら集めようとするより逃げた方が良いですし、水に溶解させたほうがはるかに使い勝手がいいのになんで気体の状態で集めようとするの？って感じでしょうね。

お礼

分かりやすい回答ありがとうございました！
とりあえず重さと溶けやすさを覚えることにします。

回答No.5

kazukichi_0914

え、何年生なの？ガチ回答するよ。
二酸化炭素は無極性分子で、分子内に極性モーメントがなく無極性なので無極性溶媒のエーテルによく解けて水に溶ける。
酸素も無極性分子で、分子内に極性モーメントがなく無極性なので無極性溶媒のエーテルによく解けて水に溶ける。
酸素も無極性分子で、分子内に極性モーメントがなく無極性なので無極性溶媒のエーテルによく解けて水に溶ける。

この順番は覚えるしかないです。
当方東大生ですけど、順番覚えています。

で、アンモニア以外は水上置換法と覚えて大丈夫ですか？？ っていうのはやばいからやめなさい。

水に溶けやすい要因はなにか、エーテルに溶けやすい要因は何位かというそもそもを考えなさい。
ヒントは分子内極性です。
学校の先生に言ったら教えてくれるかな？

少なくとも小学生の範囲ではない。
中学高校なら知っているべき。

回答No.4

ORUKA1951

中学校では、代表的な気体として、窒素、酸素、水素、アンモニア、二酸化炭素程度しか習いません。
　思いつくところで、
窒素＜水素＜一酸化炭素＜酸素＜メタン＜二酸化炭素＜硫化水素＜＜＜アンモニア,塩化水素,三酸化硫黄など
　中学校では物質の構造は扱いませんので、
窒素、水素、酸素＜二酸化炭素＜＜＜アンモニア,塩化水素
　程度を覚えておけば十分です。!!空気を構成する「窒素、酸素、二酸化炭素、(アルゴン)」は水に溶けにくく、アンモニアや塩化水素は水に極めて溶けやすい。二酸化炭素はその中でもわずかに溶けて炭酸水を作る」と「石灰水には二酸化炭素は溶けるとか」かな。
・水に溶けない気体は水上置換で集めます。・・・酸素、窒素、水素
・水に溶け、空気より重たい気体は下方置換で集めます。・・・二酸化炭素、塩化水素
・水に溶け、空気より軽い気体は上方置換で集めます。・・・アンモニア

　物質の構成・構造は高校で習います。

回答No.3

mojitto

水に溶けるかどうかは、水上置換が使えるかどうかです。
空気より重いか軽いか、水に溶けるか溶けないかで、適切な捕集方法を選択します。

>アンモニア以外は水上置換法と覚えて大丈夫ですか？？
もちろんダメ。
選択肢に水上置換がない場合、どうするんですか？

捕集方法の特性と、気体の特性を理解しましょう。
そしたら、応用問題で差が出ます。

気体の性質を覚えて何の役に…と思うかもしれませんが、場合によっては命に関わることもあります。
しっかり学んでおきましょう。

回答No.2

kazukichi_0914

何年生？
厳密に言うと、無極性溶媒には無極性美質が解けて
極性溶媒がには極性物質が溶けると覚えるべき。
ベンゼンにナフタレンは溶けますか？って聞かれたときにこのルールがわかってれば溶けると答えられる。
アンモニアは水上置換って丸覚えはいけなくてなんで水上置換を使わないといけないかの理由を覚えるべき。
理由をちゃんと述べると「NとHは正四面体型の構造を取るが分子内の極性のモーメントが打ち消さないのでこの分子には極性があると考えます。
じゃあ貴方に【宿題です。
アンモニアは水に溶ける、二酸化炭素は水に溶けにくいを論破してください。
これには理由があるのです。

回答No.1

kazukichi_0914

何年生？
厳密に言うと、無極性溶媒には無極性美質が解けて
極性溶媒がには極性物質が溶けると覚えるべき。
ベンゼンにナフタレンは溶けますか？って聞かれたときにこのルールがわかってれば溶けると答えられる。
アンモニアは水上置換って丸覚えはいけなくてなんで水上置換を使わないといけないかの理由を覚えるべき。
理由をちゃんと述べると「NとHは正四面体型の構造を取るが分子内の極性のモーメントが打ち消さないのでこの分子には極性がある」と考えます。
じゃあ貴方に【宿題です。
アンモニアは水に溶ける、二酸化炭素は水に溶けにくいを論破してください。
これには理由があるのです。