水上置換法とは、水でいっぱいにした容器を逆さにし、そこへ気体を通して水と置きかえて集める方法です。
| 集め方 | 向く気体の性質 | 例 |
|---|---|---|
| 水上置換法 | 水にとけにくい | 酸素・水素・窒素 |
| 上方置換法 | 水によくとけ空気より軽い | アンモニア |
| 下方置換法 | 水によくとけ空気より重い | 二酸化炭素 |
水にとけにくい気体(酸素・水素・窒素)に使います。集めた量を目で見て確かめられ、空気が混ざりにくいので、もっともよく使われる集め方です。
たとえば水を満たした集気びんを水そうの中で逆さに立て、ガラス管の先をびんの口に差し入れると、出てきた気体がびんの上にたまり、その分だけ水がおし出されていきます。どこまで集まったかが目で見て分かります。
試験では 「なぜ水上置換法が使えるのか」=その気体が水にとけにくいから、と答えられるようにする。集め方は気体の性質で決まる。