気体の捕集装置（上方置換法・下方置換法・水上置換法）

はじめに

【プロ講師解説】このページでは『気体の捕集装置（上方置換法・下方置換法・水上置換法）』について解説しています。

気体の捕集法（上方置換法・下方置換法・水上置換法）

• 気体の捕集法には水上置換法、上方置換法、下方置換法がある。
• これらについて順番に解説する。

水上置換法

• 水上置換法は最も確実に気体を捕集できる方法であり、水に溶けにくい気体（中性気体）であれば、出来る限り水上置換法で集める。

上方置換法・下方置換法

• 酸性気体と塩基性気体は水に溶けるので水上置換法で集めることはできない。したがって、空気より軽い（密度が低い）気体は上方置換法、重い（密度が高い）気体は下方置換法で捕集する。
• 気体の密度を比較するには分子量を比べる。
• 空気（乾燥空気）の組成にあるように、空気は窒素N₂約80%、酸素O₂約20%で構成された気体であり、平均分子量は28.8（28×0.80+32×0.20）である。したがって、水に溶け、分子量が28.8よりも小さい気体（塩基性気体）は上方置換法、大きい気体（酸性気体）は下方置換法で捕集する。

上方置換法の図

下方置換法の図