多くの高校生が苦労している分野です。化学反応の本質を理解していないからです。基本的な化学の考え方をお教えしますね。圧倒的に暗記が楽になるでしょう。「あれ、意外と覚えること少ない?」と感じてきます。暗記量の多さから勉強に手がつかなくなってきます。最後まで飛ばさずに読んでみてください。「気体の製法は丸暗記だ!!」と教えるところもあるようです。「どうやって作ろうかなあ」と考えるはずです。理由があるはずなんです。「どんな材料がいるんだろう?」こんなことを考えますよね。何反応を起こせばいいのかを考えるのが普通です。全部で「たった6つ」しかありませんね。気体の塩素を作れと言われたとしましょう。以下の還元反応を起こせば塩素ができそうです。材料として例えば塩酸HClを用意すれば良さそうです。何か酸化剤を用意すればいいでしょう。最初に頭に浮かびそうな過マンガン酸カリウムKMnO4を入れてみましょう。2KMnO4+16HCl→2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O無事塩素を作ることができました。理由があるということです。「知ってる塩素の製法と違う!?」と思った人も多いでしょう。上の方法で作ることも可能ですが、ここに実験の都合が関わってくることによって以下の製法が生まれました。MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2+2H2O(加熱)詳しくは「気体の製法各論」で説明します。入試レベルで暗記すべき製法をまとめてしまいます。「なぜ作れるの?」と考えながら目を通してください。注意が必要な反応になっています。各論を見逃さないようにしてください。気体の製法各論それでは気体の製法を細かく見ていきましょう。先ほどのまとめを見て疑問がある部分から順番に見ていくといいでしょう。米印を優先してもいいです。酸化還元反応から以下のように塩素を作れます。毒性の強い塩素が発生し続けます。そこで酸化力の小さい「二酸化マンガン」を使います。加熱をしないと反応が進みません。火を止めることで即座に反応を止めることができます。二酸化マンガンを利用した場合の反応式は以下です。加熱する理由も明白ですね。加熱するため揮発する塩化水素HClや水への対策が必要になります。2水素H2水素イオンH+を含む溶液に、よりイオン化傾向の低い金属を入れれば良さそうです。濃硫酸ではなく希硫酸です。二酸化硫黄SO2が発生していましたね。ここに何らかの金属を入れれば良さそうです。イオン化傾向が高いと水素も生じてしまうので、イオン化傾向の低い銅などがちょうど良いでしょう。SO2↑(加熱)濃硫酸が強い酸化力を持つのは熱濃硫酸のとき。濃硫酸を酸化還元反応で使うのだから加熱は当然です。一酸化窒素NOが発生していました。3と同様に考えれば以下。二酸化窒素NO2が発生していました。酸化還元反応では、生成物だけは暗記しないといけませんでしたね。以下のような弱酸遊離反応で作れそうです。具体例としては以下があります。強酸ならなんでもいいの?特殊な事情がなければ何でも大丈夫です。実験室で手元にある強酸は塩酸や硫酸、硝酸なので、これらを使うのが普通です。水に少し溶けた状態のH2SO3は弱酸です。弱塩基のアンモニアは以下の反応で作れそうです。NH3よって一番簡単そうなのが以下です。液体のNaOH水溶液を使うと効率が悪くなります。加熱することで反応を進めます。2NH3(加熱)溶液中なら簡単に電離して平衡の原理から反応が進みますが、固体なので熱のエネルギーで後押ししてあげる必要があります。水素さえ持っていれば広い意味で酸と言えます。電離定数が10-25程度と水より小さいため、ほとんど起こりません。アセチレンの塩であるカルシウムカーバイドCaC2に、より強い酸を入れれば反応が起こります。C2H2↑アセチレンと比べれば水も強酸です。水が一番お手頃に手に入るので水が良いですね。高校レベルの化合物の酸としての強さは、H2SO4>HCl>HNO3>(無機塩)>COOH>炭酸>フェノール>水>アルコール>アセチレン>エタン>...です。Cl2↑この反応自体は酸化還元反応です。以下のように見るのがわかりやすいです。自然に反応が進みます。揮発性の酸遊離反応でしたね。揮発性の酸遊離反応なのだから加熱は当然ですね。揮発性の酸遊離反応と同じ原理を利用します。通常ハロゲン化水素は強酸でした。水素イオンを押し付ける力は強酸レベルです。よって濃硫酸+加熱でなければ、フッ化水素は遊離しません。2HF↑(加熱)100%濃硫酸を超える酸性度を持つ物質を「超酸」といいます。フッ化水素に「五フッ化アンチモン」という物質を混ぜたものは最強の超酸で、濃硫酸の1016倍の酸性度を持ちます。(4)分解反応で作る気体これらについては前述の通り深く説明できません。しても気になる人は以下を参考にしておいてください。合わせて気体の収集法もまとめておきます。収集法の特性ごとにまとめて覚えれば十分です。水に溶けない気体は全て水上置換法です。水上置換法が最も確実に必要な気体だけを収集できます。水に溶ける気体を例外として覚えましょう。入試レベルで覚えるべき水に溶ける気体は8つ。・アンモニアNH3・塩化水素HCl・塩素Cl2・二酸化炭素CO2・二酸化硫黄SO2・二酸化窒素NO2・フッ化水素HF・硫化水素H2S結構ありますね(笑)これに関しては暗記していくしかありません。判断できれば問題ありません。考えればハードルは高くないですね。空気より軽いか重いかで簡単に判断できますね。他は全て下方置換です。HF=20だから上方置換では?HFは極性が強すぎて、気体状態でもほとんどが二量体を作っています。よって実質2HF=40となるため下方置換で収集します。今回の記事は動画でも解説しているので、ぜひそちらも御覧ください。まとめ今回は気体の製法についてまとめました。無機化学の6つの反応からその場で反応式を作れるのですね。細かい暗記が混ざってくることもあります。格段に暗記しやすさが変わってくるでしょう。普段ネットを通した個別指導をしている僕が、60分無料の受験のお悩み相談を始めました。親御さんが抱える不安に関してなどなどどんなことでも相談を受け付けています。気になった方はぜひ下のリンクをチェックしてみてください。反応をきちんと理解している人が少ないです。炭酸ナトリウムの工業的製法です。2018.10.25今回は銅の電解精錬の説明です。銅は粗銅を電解精錬することで得られます。PMおっと、その通りでした。濃硫酸で脱水を行う場合は加熱が必要でしたね。ご指摘ありがとうございます、訂正しておきます。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。動画、記事を作っていて嬉しいこと。僕が青チャートを解くときに気をつけること。猫検定を受けることになった。努力は大事だけど「キッカケ」も大事。ローレンツ力の動画を投稿しました。WordPress.。