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※このウェブページは中学校理科１年の学習内容です。<1年p.74>
３｜気体の性質
１ 気体の集め方と粒子のモデル
小学校で学んだ二酸化炭素や酸素などの気体も，それぞれ異なる性質をもつ粒子でできていると考えることができる。
たとえば，二酸化炭素は水に少し溶ける性質があるが，酸素は水に溶けにくい。また，二酸化炭素も酸素も，その密度は空気よりも大きく，空気中を沈んでいく性質がある❶。このような性質によって，気体により集め方も変わってくる。
(a)水上置換法
水に溶けない・溶けにくい場合は，はじめに集気びんを水で満たして空気の粒子を追い出しておき，気体を集気びんに入れていくことで水を押し出していく。空気の粒子はまったく混ざらない方法である。
(b)下方置換法
空気より密度が大きい気体の場合，気体の粒子は空気の粒子より重いので，容器の底のほうからたまっていき，空気の粒子は上に押し出されていく。
(c)上方置換法
空気より密度が小さい気体の場合，気体の粒子は空気の粒子より軽いので，逆さまにした集気びんの上のほうから気体の粒子がたまっていき，空気の粒子は下に押し出されていく。
図14 気体の集め方を粒子のモデルで考える
捕集する気体を，種類によって性質や質量の異なる粒と考える。
❶ それぞれの気体が，かたまりとしてふるまったときの性質である。混合物になってしまうと，均質になったまま変わらない。