気体の実験的製法と反応原理(非金属元素最重要事項)

gas-process
気体l 製法 反応原理 2}*{H₂亜鉛}に希硫酸}など{金属単体+酸} [-.7zh] {Zn + H₂SO₄ ZnSO₄ +}{H₂ ^ 4}*{O₂ 酸化水素}に二酸化マンガン(触媒) *{分解反応 [-.3zh] 2H₂O₂ -H₂O +}{O₂ ^ 塩素酸カリウム}に二酸化マンガン(触媒)分解反応 [-.3zh] {2KClO3 -{MnO₂][加熱] 2KCl +}{3O₂ ^ llcolor{skyblue}酸素中で無声放電 or 空気に紫外線} [-.7zh] -2}*{llcolor{skyblue}O33O₂ -{2O3 2}*N₂}{亜硝酸アンモニウム}を加熱分解反応 [-.3zh] NH₄NO₂ -{加熱] 2H₂O + }{N₂ ^} 二酸化マンガン(酸化剤)}に{濃}塩酸 {酸化還元} [-.7zh] MnO₂ + 4HCl 加熱] MnCl₂ + 2H₂O + }{Cl₂ ^ さらし粉}に希塩酸 h] llcolor[named]{GreenYellow}{-4}*Cl₂h{CaCl(ClO).H₂O + 2HCl CaCl₂ + 2H₂O + }{Cl₂ ^ {HF}フッ化カルシウム(蛍石)}に{濃}硫酸}{揮発性酸の遊離} [-.7zh] CaF2 + H₂SO₄ 加熱] CaSO₄ + }{2HF ^} 2}*HCl}{塩化ナトリウム}に{濃}硫酸 2}*{揮発性酸の遊離} [-.7zh] NaCl + H₂SO₄ -加熱] NaHSO₄ + }{HCl ^ CO} ギ酸}に{濃}硫酸(触媒) \脱水作用} [-.3zh] HCOOH H₂SO₄][加熱] H₂O + }{CO ^ {シュウ酸}に{濃}硫酸(触媒){脱水作用} [-.3zh] h{(COOH){H₂SO₄][加熱] H₂O + }{CO₂ ^ + {CO ^ 炭酸カルシウム(石灰石)}に希塩酸弱酸の遊離} [-.7zh] CaCO₃ + 2HCl CaCl₂ + H₂O + }{CO₂ ^ CO₂} 酸カルシウム(石灰石)}を加熱 2}*{分解反応 [-.7zh] CaCO₃加熱] CaO + }{CO₂ ^ NH₃ 塩化アンモニウム}に水酸化カルシウム弱塩基の遊離} [-.7zh] 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ 加熱] CaCl₂ + 2H₂O + }{2NH₃ ^ {NO} 銅}に希硝酸(酸化剤) 2}*{酸化還元} [-.7zh] 3Cu + 8HNO₃ 3Cu(NO₃)2 + 4H₂O + }{2NO ^{BrickRed}銅}に{濃}硝酸(酸化剤)2}*{酸化還元} [-.7zh] {NO₂ {Cu + 4HNO₃ Cu(NO₃)2 + 2H₂O + }{2NO₂ ^ 2}*H₂S}硫化鉄(II)}に希硫酸{PineGreen}{弱酸の遊離} [-.7zh] FeS + H₂SO₄ FeSO₄ + }{H₂S ^} SO₂} 銅}に{濃}硫酸(酸化剤)}酸化作用} [-.7zh] Cu + 2H₂SO₄ 加熱] CuSO₄ + 2H₂O + }{SO₂ ^} 亜硫酸水素ナトリウム}に希硫酸 {弱酸の遊離} [-.7zh] {2NaHSO₃ + H₂SO₄ Na2SO₄ + 2H₂O + }{2SO₂ ^ 加熱}が必要な反応}.{濃}硫酸を用いる反応.加熱が必要な多くの反応がこれに当たる.   固体}を融解させて反応しやすくする.}  {KClO3},\ {CaCO₃}\ など    {Cl₂}の発生. 気体の製法は無機化学(非金属元素)の最重要・最頻出事項である. 最低でも,\ {何と何からどんな気体が発生するか}を覚えておく.\ このとき,\ 反応原理の理解が役立つ. 次のような弱酸・弱塩基は不安定なので直ちに分解する. 炭酸\ {H₂CO₃ 直ちに] CO₂ + H₂O}, 亜硫酸\ {H₂SO₃ [直ちに] SO₂ + H₂O}, {NH₄OH [直ちに] NH₃ + H₂O} 「亜」は標準よりも{O}が1個少ないことを意味する.  {H₂SO₃}(亜硫酸), {HNO₂}(亜硝酸) 加熱を要する反応は3パターンに分類される. 不揮発性や酸化作用は熱濃硫酸になって初めて示すから,\ 加熱が必要である. また,\ 有機物を脱水する場合も,\ 高温のほうがより効果的であるから,\ 結局加熱する. {Cl₂}は,\ {MnO₂}\ に{HCl}を加えただけでは反応が進まない. そこで,\ 加熱して{Cl₂}\ を反応系から追い出すことで,\ 平衡を右に移動させる(ルシャトリエの原理). {HF}の反応では{CaSO₄}\ まで進行するが,\ {HCl}の反応では{NaHSO₄}\ までしか進行しない. これは,\ 酸の強さが\ {H₂SO₄}(第1電離{HCl}{HSO₄-}(第2電離){HF}\ であることに起因する. より電離しやすい{HCl}が存在している(電離していない)ので,\ {HSO₄-}\ も電離しないはずである.
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