気体の性質と乾燥剤
気体の性質
| 気体 | 色 | におい | 水への溶解 | その他の性質 | 乾燥剤*1 | 捕集法 |
| H2 | 無色 | 無臭 | 難溶 | 中性、可燃性 | どの乾燥剤でも可 | 水上置換 |
| O2 | 無色 | 無臭 | 難溶 | 中性、助燃性 | どの乾燥剤でも可 | 水上置換 |
| Cl2 | 黄緑色 | 刺激臭 | やや溶 | 酸性、酸化剤 | 中性、酸性乾燥剤 | 下方置換 |
| HCl | 無色 | 刺激臭 | 極めて易溶 | 酸性(塩酸) | 中性、酸性乾燥剤 | 下方置換 |
| H2S | 無色 | 腐卵臭 | やや溶 | 酸性、還元剤 | 中性、酸性乾燥剤*2 | 下方置換 |
| SO2 | 無色 | 刺激臭 | 可溶 | 酸性、還元剤 | 中性、酸性乾燥剤 | 下方置換 |
| NH3 | 無色 | 刺激臭 | 極めて易溶 | 塩基性 | 塩基性乾燥剤*3 | 上方置換 |
| NO | 無色 | 無臭 | 難溶 | 中性 | どの乾燥剤でも可 | 水上置換 |
| NO2 | 赤褐色 | 刺激臭 | 可溶 | 酸性(硝酸) | 中性、酸性乾燥剤 | 下方置換 |
| CO2 | 無色 | 無臭 | やや溶 | 酸性(炭酸) | 中性、酸性乾燥剤 | 下方置換*4 |
*1 酸性乾燥剤…濃硫酸、P4O10、シリカゲル(極めて弱い酸性)
中性乾燥剤…CaCl2
塩基性乾燥剤…CaO、ソーダ石灰(CaO+NaOH)
*2 濃硫酸は不可
*3 CaCl2は不可
*4 水上置換の場合もある
色のついている気体
Cl2…黄緑色 NO2…赤褐色 O3…淡青色
気体で他に注意すること
ヨウ化カリウムデンプン紙の青変で確認されるもの…Cl2、O3
酢酸鉛紙の黒変で確認されるもの…H2S(PbSが発生するため)

(a)水上置換
水に溶けないもの
〈例〉H2、O2、N2、CO、 NO

(b)上方置換
水に溶けて 空気より軽いもの
〈例〉NH3のみ

(c)下方置換
水に溶けて 空気より重いもの
〈例〉Cl2、HCl、SO2、 H2Sなど
上方置換か下方置換かは、空気の平均分子量より重いか軽いかで決まる。空気の組成はN2約80%、O2約20%であるから平均分子量を計算すると、
28×0.8+32×0.2=28.8
空気の平均分子量28.8 ※この数値は覚えた方がいい。これ以上は(重い気体)下方置換。これ以下は(軽い気体)上方置換。
気体の乾燥剤
発生した気体を乾燥させるのに乾燥剤を用いる。
| 乾燥剤 | 性質 | 乾燥に適した気体の種類 |
| 濃硫酸、十酸化四リン | 酸性 | 酸性、中性の気体 |
| 塩化カルシウム | 中性 | 酸性、中性、塩基性の気体 |
| 酸化カルシウム、ソーダ石灰 | 塩基性 | 中性、塩基性の気体 |
酸性の気体は塩基性の乾燥剤を用いたり、塩基性の気体は酸性の乾燥剤を用いてはいけない(反応するので)。中性の気体はどの乾燥剤でも可。
それ以外に使ってはいけない組み合わせ
NH3と塩化カルシウムの組み合わせ → CaCl2・8NH3となるため
H2Sと濃硫酸の組み合わせ → Sが遊離するため(白濁する)

乾燥の例〈Cl2の発生装置〉
発生したCl2に同伴しているHClを水で除去した後、濃硫酸で乾燥して純粋なCl2を得る。


