水素の発生とその性質

対象等

中学、高校

目的

・　 水素を発生させ、その性質を調べる

準備

ガス・バーナー、チャッカマン、金網、三脚、二股試験管、試験管　３〜４本、Ｌ字型ガラス管、試験管ばさみ、試験管立て、スポイト、亜鉛　７粒、希塩酸（ＨＣｌ）５(ml)

実験場所

化学実験室

方法

�@　二股試験管のくびれのある方に、教卓上の亜鉛を7粒ぐらい入れる。続いて、くびれの無い方に教卓上の希塩酸５(ml)をスポイトで入れる。
　　　
注：希塩酸は強い酸です。皮膚や衣服に付けないように　

�A　Ｌ字型ガラス管のゴム栓を二股試験管に差し込むと共に、水槽に半分ほど水を入れる。準備が出来たら、二股試験管を静かに傾け、塩酸を亜鉛側に入れる。その状態で二股試験管を試験管立てに立て、約１分ほど待つ。

�B　待っている間に、水を半分ほど入れた試験管を、水槽内ですばやく逆さまにして、これに発生した気体を集める。

�C　試験管内が気体で満たされたら、逆さまのまま親指でふたをして取り出すと共に、２本目の試験管をセットする。　

�D　取り出した試験管をふたをしたまま上向きに持ち替え、チャッカマンの火を管口に近付けてから指を離す。

�E　気体が反応するときの音と色を詳細に観察し、結果をプリントに記入する。

実験場の注意点

・　水素は簡単に爆発しますので注意が必要です。過去の化学実験の事故の大半は水素の実験で起きています

・　試験管にひび割れ等がないことを事前に確認します

・　過去にメスシリンダーでやったことがありますが、２００ｍｌのメスシリンダーでもかなり大きな爆発が起きます（危険です）

・　以前、ガラス管の先端を石けん液につけて、水素のシャボン玉を作ったことがあります。これは面白いです。ガラス管から離れた瞬間天井に向かって飛翔します。途中でうまくチャッカマンの火を近づけると空気中で燃えます

　ただしチャッカマンの火を直接Ｌ字管の口に近づけるのは厳禁です

結果

・　試験管にあらかじめ水を半分ほど入れておくのは、水素と酸素の混合比を２：１に近づけるためで、このぐらいが一番よい音がします

考察、応用

�@　３の�Aで、何故すぐに気体を集めないで１分ほど待つ必要があるのか。
最初は二股試験管内の空気が出てくるからです

�A　３の(1)−�Bで、何故空気中で逆さまにして集めないのですか。
空気中では水素がどのくらい集まったか分かりません

�B　３の(1)−�Eの観察結果をなるべく詳しく書きなさい。
爆発が起きる瞬間目をつぶるのが人間の習性なので、炎の色を確認することはなかなか難しいです。青白い炎とオレンジ色の炎が見えるときが多いと思います

生徒さんへ

・　塩酸の扱いに注意してください

・　音にびっくりして試験管を落とさないようにしてください

・　色を観察するのは結構大変です