キップの装置とは?実験手順や使い方、気体発生の止め方をわかりやすく解説!

どうも、受験化学コーチわたなべです。

しょうご
キップの装置の実験手順がわからない….

しょうご
キップの装置ってどうやって使うのか?記述問題で問われたときに書けなかった….

しょうご
キップの装置ってどうやって気体の発生を止めるのか?メカニズムがいまいちわからない…

このような疑問にお答えしていきます。

キップの装置は活栓の開け閉めで気体発生をコントロールできる面白い気体発生装置です。

この部分が記述問題でも問われることがあります。この記事で仕組みを理解し、回答できるようにしておきましょう!

キップの装置の使用用途

キップの装置はキップっておじさんが作った気体発生装置です。

気体生成反応の中でも「固体と液体」を混ぜる反応でかつ加熱を必要としない反応で使用します

理由はキップの装置が固体と液体を混ぜて気体を生成する反応を止めることができるからです。

しょうご
気体の発生を止められることはそんなに重要なことなんですか?
受験化学コーチわたなべ
実はめちゃくちゃ重要なことなんだ!特に加熱が必要ない反応で気体の発生を止められることはすごく重要なんだ!

加熱が必要ない反応ってことは、言い換えると固体と液体が接触し続ける限り勝手にどんどん気体が発生してしまいます。

もし発生する気体が有毒ガスだったら、発生を制御できないと危険ですよね。

ですので、気体の発生を制御できる装置を使うことが重要になります。

キップの装置はそれができます。

ちなみにキップの装置以外にも「固体と液体の加熱が不要な反応」で使える装置があります。

それが二又試験管です。ぜひ以下の記事でご確認ください。

【イラスト図解】二又試験管の使い方を図解!突起(くびれ)がある理由とは?

キップの装置は気体の生成を止める方法がとても秀逸です。非常に上手いことできている装置ですので、ぜひこの記事で気体発生の止め方を学んでみて下さい。

キップの装置の実験手順

キップの装置の実験手順は上の画像のようになります。

詳しく1つずつ解説していきます。

ステップ1:漏斗部を容器部

漏斗の部分を容器の部分に差し込みます。

ステップ2:固体を入れる

キップの装置の容器のくびれの部分に固体を入れて溜めます。

ステップ3:活栓付きガラス管を差し込む

活栓付きガラス管をキップの装置の容器部分に差し込みます。

ステップ4:漏斗部に液体を入れる

 

 

漏斗部から容器の方へは液体はほとんど流れません。

理由は容器に空気が充満しているからです。活栓を閉じているため空気がある分

ステップ5:活栓を開く

活栓を開くと空気が容器の外に逃げていきます。

すると液体が容器に入っていき、固体と液体が混ざります。

これによって固体と液体が混ざり気体が発生します。

ガラス管を通して発生した気体を集め、捕集していきます。気体の捕集方法に関しては以下の記事を参考にしてみてください。

【受験化学】気体の捕集方法(上方置換・下方置換・水上置換)覚え方徹底解説!

ステップ6:活栓を閉じる

 

気体の発生を止めようとするときは、活栓を閉じます。

活栓を閉じると容器内に発生した気体が充満します。

容器内に気体が充満すると気体の圧力が大きくなり、液体を押し戻します。画像のように液体が押し戻されて固体と液体の接触が無くなります。

このような流れで気体の発生が止まります。

頭の整理として最初に貼り付けたキップの装置の実験手順の画像を貼り付けておきます。ぜひこちらで何度も確認しておいてください。

簡易的でもいいので、上の画像を自分でスラスラ書いて人に説明できるようにしておくと良いですよ!

キップの装置の気体の発生の止め方

キップの装置で気体を止める方法は上の画像の赤枠で囲んだ活栓を閉めることです。

これによって固体と液体が分離されます。

先ほどの実験手順のステップ6でも解説しましたが、活栓を閉じると液体と固体が混ざってできる気体の行き場がなくなります。

発生した気体が漏斗に入っていた液体を押し返すようになります。

キップの装置の気体を止めるときの液体の押し返し

これによって固体と液体が分離されます。

固体と液体が接触していないので、当然反応はストップされます。

しょうご
なるほど、発生する気体を利用して液体と固体を分離させるんだね!

物理的に離れたら当然反応は止まるもんね!

受験化学コーチわたなべ
キップ頭良すぎでしょ!

 

最後に

重要ポイント
  • キップの装置は「気体+固体の気体生成反応」で「加熱不要」な実験で使用する器具
  • キップの装置の活栓の開け閉めで気体の生成量をコントロール可能

キップの装置だけでなく二又試験管も「気体+液体」かつ「加熱不要」の反応で使われます。

二又試験管もキップの装置と同様に記述問題で問われることがあります。

【イラスト図解】二又試験管の使い方を図解!突起(くびれ)がある理由とは?

これら以外にも「固体+固体」「固体+液体で加熱あり」など気体の発生装置はさまざまなパターンがあります。

高校化学で覚えておくべき気体の発生装置の総集編を以下の記事に解説しました。

ぜひこちらも併せてお読みください。

関連記事:【高校化学】気体の発生装置の全種類覚え方完全まとめ!加熱の有無で区別せよ!

2 件のコメント

  • こままわし より:

    使用方法STEP4で、
    文章にはHと書かれているところがありますが、図にはありません。
    どのことを指しているのでしょうか?
    ご解答お待ちしております!

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      フルパワーでリニューアル中ですので、少々お待ちください。

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    浪人の夏休みまで死ぬほど勉強したにも関わらず偏差値50を割ることも。そんな状態から効率よく化学を学び化学の偏差値を68まで爆発的に伸ばした。その経験を塾講師としてリアル塾で発揮するも、携われる生徒の数に限界を感じ化学受験テクニック塾を開講。 自己紹介の続きを読む。