アンモニアは窒素水素が結びついてできた気体です(化学式はNH3、窒素原子1個と水素原子3個でできている)。

濃いアンモニア水を加熱するか、水酸化カルシウム塩化アンモニウムを混ぜたものを加熱して、気体のアンモニアを発生させることができます。

アンモニアの性質としては、空気より軽い(空気の重さの0.6倍)、水に非常に溶けやすい(0°C、1気圧で水1cm3に1176cm3のアンモニアが溶ける)、刺激臭がある、有毒である、などがあります。

また、アンモニアが水にとけたものをアンモニア水(NH4OH)といい、アルカリ性を示します。


アンモニアの噴水実験

アンモニアの性質を確かめる興味深い実験があります。

濃いアンモニア水を加熱するか、塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合物を加熱して発生させたアンモニアを、上方置換乾いた丸底フラスコに集めてゴム栓でフタをしておきます。

丸底フラスコの口を下にして、フタにしていたゴム栓をとり、水を入れたスポイトとガラス管をさしたゴム栓に交換して、スタンドに立てます。
アンモニアの噴水実験ガラス管の先は、水槽のフェノールフタレインを加えた水に入れておきます。

*乾いた丸底フラスコを使うのは、フラスコ内に水分があるとアンモニアが水に溶けてしまうからです。

*丸底フラスコの口を下に向けるのは、アンモニアは空気より軽いので口を下にしているとフラスコから外には逃げないからです。

*水にフェノールフタレインを加えておくのは、アンモニアが水に溶けてアンモニア水になったときの水溶液の性質を調べるためです(フェノールフタレイン溶液は、酸性中性のとき無色アルカリ性のとき赤色になります)。


スポイトをおしてフラスコ内にを入れます。
噴水実験の2アンモニアは非常に水に溶けやすいので、フラスコ内にあったアンモニアは、スポイトからおし出された水に溶けてしまいます(水がフラスコ内のアンモニアを吸いとってしまった状態になります)。

そうすると、それまでアンモニアで満たされていたフラスコ内は、何もなくなった状態、つまり、ほぼ真空に近い状態となります。

これは、ストローで飲み物を吸うときと同じ状態になったということです。


フラスコ内の気圧はほぼゼロで、水槽のフェノールフタレインを加えた水には気圧が加わっていますから、フェノールフタレインを加えた水は、噴水のようになって、勢いよく丸底フラスコの中に吸い込まれていきます。
噴水実験の3
ところで、気体のアンモニアは水に溶けると(アンモニア水になると)アルカリ性です。
それまで無色であったフェノールフタレイン溶液は、丸底フラスコの中で瞬時に気体のアンモニアを吸い込んでアルカリ性に変わるので、赤色の噴水になって吸い込まれていきます。

このとき、赤色に変わったフェノールフタレイン溶液が丸底フラスコ内を完全に満たすことはありません。
アンモニアを発生させて上方置換で集めたときやゴム栓を取りかえたとき、どうしても空気がフラスコ内にまぎれこんでしまいますし、水があると表面から水蒸気も発生しています。
それらがフラスコの上部に残って、噴水は止まります。


この実験で確かめられること

1、アンモニアは空気より軽い
2、アンモニアは水に非常によく溶ける
3、アンモニアは水に溶けるとアルカリ性である



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