Q351★貝殻に塩酸を加えると、なぜ二酸化炭素が発生するのですか。 貝殻の主な成分は炭酸カルシウム (CaCO3) で，塩酸は塩化水素 (HCl) の水溶液ですので，貝殻に塩酸を加えて二酸化炭素 (CO2) が発生するということは，CaCO3とHClが反応してCO2が発生すると考えます． 高校の化学の教科書には，下のような反応式が示されていて，炭酸カルシウムは塩酸に溶けて二酸化炭素を発生する，となっています． CaCO3 + 2HCl → CaCl2（塩化カルシウム）+ H2O + CO2 (1) CaCO3はカルシウムイオン (Ca2+) と炭酸イオン (CO32-) からできています．また，塩酸の中では，HClは水素イオン (H+) と塩化物イオン (Cl-) に完全に分かれています． また，CO32-は，H+が多く存在する（酸性）溶液では，これを受け取って炭酸 (H2CO3) という分子にまで変化する性質があり，さらに，H2CO3は，H2OとCO2に変化する性質があります． これをまとめると下のようになります． CO32- + 2H+ → H2O + CO2 (2) CaCO3はCa2+とCO32-が存在して，はじめて，水に溶けない安定な形で存在することができます．したがって，上の反応でどんどんCO32-が奪われていくと，Ca2+もどんどんCaCO3から出てくることになります． 式(2)の両辺に，実際には反応していないCa2+と2Cl-を加えると式(1)の形になります． ただし，水溶液中では，HClはH+とCl-に，CaCl2はCa2+と2Cl-に，それぞれ完全に分かれていることに注意しなければなりません． 生成したCO2は，一部は水溶液中に溶存しますが，溶解度が低いためほとんどは大気中へ抜けて行ってしまって，二酸化炭素が発生している様子が観察できるのです． (KT) 2014/09/02