石灰石と塩酸の化学反応式|なぜ二酸化炭素?白く濁る?CaCO3 + HCl

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石灰石と塩酸の化学反応式について解説

うすい塩酸に石灰石を入れると、二酸化炭素が発生しますが塩素はどこへ行ったのですか?

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石灰石と塩酸の化学反応式|なぜ二酸化炭素?

石灰石(化学式: CaCO3)と塩酸(化学式: HCl)の反応式を解説します。

石灰石と塩酸を混ぜると、以下の化学反応が起こります。

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

この反応式を少しずつ解説します。

左側のCaCO3は石灰石を表しています。石灰石は主に大理石や石灰岩として自然界に存在し、私たちがよく知る白い岩の一種です。

右側のHClは塩酸を表しています。塩酸は無色で刺激臭のある液体であり、一般的には実験室や工業などで使用されます。

反応式の矢印(→)は、反応が起こることを表しています。

反応式の右側にある生成物は、反応によって生じる新しい物質です。この場合、CaCl2は塩化カルシウムと呼ばれる化合物です。CO2は二酸化炭素と呼ばれる気体で、私たちが息をすると出すものです。H2Oは水を表しています。

この反応では、石灰石と塩酸が反応して塩化カルシウム、二酸化炭素、水が生成されます。

なぜこの反応が起こるかというと、塩酸(HCl)は強い酸であり、石灰石(CaCO3)は塩基性の物質です。塩酸と石灰石が反応すると、酸と塩基の中和反応が起こります。この中和反応によって、塩化カルシウム、二酸化炭素、水が生成されるのです。

石灰石と塩酸の化学反応式|なぜ白く濁る?

二酸化炭素は、石灰水に触れると白く濁るのは、二酸化炭素が石灰水と反応して、炭酸カルシウム沈殿物が発生するためです。

石灰水は、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)の水溶液です。水酸化カルシウムは、水に溶けると、カルシウムイオン(Ca2+)と水酸化物イオン(OH-)に分解されます。

二酸化炭素は、水に溶けると、炭酸水素イオン(HCO3-)に分解されます。

炭酸水素イオンは、カルシウムイオンと反応して、炭酸カルシウム(CaCO3)を生成します。炭酸カルシウムは、白色の沈殿物です。

そのため、二酸化炭素が石灰水に触れると、白く濁ります。

まとめ:石灰石と塩酸の化学反応式|なぜ二酸化炭素?白く濁る?CaCO3 + HCl

石灰石と塩酸の化学反応式は中学校の理科で習う「酸と塩基の反応」の一種です。酸と塩基が反応すると、塩と水を生成する反応です。石灰石と塩酸の反応も、この反応の一種です。

石灰石(CaCO3)と塩酸(HCl)が反応して、塩化カルシウム(CaCl2)、水(H2O)、二酸化炭素(CO2)が発生します。

二酸化炭素が石灰水に触れると、以下の化学反応が起こります。

CO2 + H2O → H2CO3

石灰石は、炭酸カルシウム(CaCO3)の結晶です。塩酸は、塩素と水素の化合物です。石灰石と塩酸を混ぜると、塩酸の塩素が石灰石の炭酸カルシウムと反応して、塩化カルシウムと二酸化炭素を生成します。二酸化炭素は、無色で無臭の気体です。

この反応は、二酸化炭素を生成するので、二酸化炭素の発生試験に用いられます。二酸化炭素は、石灰水に触れると白く濁ります。石灰石と塩酸を混ぜて、石灰水に触れると、石灰水が白く濁ります。これは、二酸化炭素が石灰水と反応して、炭酸カルシウム沈殿物が発生するためです。

例題:石灰石と塩酸の化学反応式

■問題:
石灰石(CaCO3)を塩酸(HCl)と反応させると、どのような生成物が生じるかを化学式で答えなさい。

■解答:
石灰石(CaCO3)を塩酸(HCl)と反応させると、以下の生成物が生じます。

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

したがって、塩化カルシウム(CaCl2)、二酸化炭素(CO2)、および水(H2O)が生成されます。

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