最近よく「次世代の水素エネルギーの将来性!」などをTVやSNSで聞いたりしませんか?

私も時々耳にするので気になっているのですが、そもそも水素ってどういった性質を持ったものなのでしょうか?

水素というのは、最も軽くこの宇宙で一番多く存在する元素なのです。
そして、水素は水に溶ける元素なのです。

しかし、水素は水には溶けにくいと学校で習ったことはないでしょうか?

今回は水素の性質についてと水に溶けにくい理由、水素エネルギーがもたらす可能性について、中学生にもわかる簡単な解説をしていきます。

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そもそも水素の性質とは?

水素の物理的性質
・元素番号 H
・原子番号 I
・原子量 1.00797
・ゆう点  -259.14℃
・沸点 -252.8℃

中学生がテストに出るかもしれない、覚えておきたい水素の特徴!

・水素は最も軽い気体!

水素には上記の物理的性質があり、無色無臭で全ての物質の中でも一番軽いものなのです。
空気と同じ気体なのですが、その重さは空気の14分の1(1ℓに約0.1g)で空気に比べて非常に軽い気体です。

・水素はよく燃えて、燃えると水になる!

燃えると水になるとはどういうこと?と思いますよね。
水素は「水素自体が燃える」のです。

同じ気体である酸素については「酸素自体は燃えない」「酸素は他の物が燃えるのを助ける」という性質があります。

では「水素自体が燃えるとどうして水になるのか?」ということですが、お湯を沸かすと水蒸気が出ますよね。

その水蒸気がガラスについて水滴になることがあります。
それと一緒で水素を燃やすと水蒸気がでて、それを冷やすと水になるという訳です。

「水素は最も軽い気体」
「水素は水素自体が燃える」
「水素は燃えると水になる」

というポイントをよく覚えておくと良いですよ。

水素が水に溶けにくい理由

水素の分子はH-Hです。

極性(分子内に存在する電子的な偏り)がないから水にも溶けにくいのです。

気体の中でも酸素や窒素も水に溶けにくい気体で、極性に偏りのあるアンモニアは水に溶けやすいのです。

その理由から中学の理科の実験で水素を集めるときに水上置換法という方法を使いましたよね。

水上置換法は水に溶けにくい気体を集めるときに使用する実験方法なのです。
でも、水素が全く水に溶けないわけではありません。
学校のテストなどでは「水に溶けにくい」ということを覚えておくと良いですよ。

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水素エネルギーがもたらす可能性

生活するためのエネルギーを作るために石油や石炭、天然ガスを燃焼させてエネルギーを作っていますよね。この化石燃料を燃やすと二酸化炭素が出てしまいます。

しかし、水素は燃やしても二酸化炭素が出ないのです!

さらに、水素は再生可能なエネルギーと言われていて、廃プラスチックや下水汚泥、水に電気を加えることでも作ることができます。

すごく環境に良いですよね。

しかし問題点もあって、しっかりとした管理と高度な技術が必要なため、コストがかかるので一般的に普及するのはまだ難しいようです。

この環境に良い水素エネルギーが今後どうなっていくのか楽しみですね!

まとめ

中学の理科で習う水素は、将来的に可能性のあるエネルギーとして今注目されています。
勉強だと思って覚えるのは気が向かない人でも、次世代エネルギーとして水素のことを知っておくと、今後役に立つかもしれないですよ。

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