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危険物乙4で出る主な気体の性質|酸素・二酸化炭素・一酸化炭素・水素・窒素

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重要度:◎ よく問われます

最終確認:2026年9月23日

閉め切った部屋で石油ストーブを使い続けると、色もにおいもない一酸化炭素(いっさんかたんそ)が出るおそれがあります。危険物乙4では、この一酸化炭素と、名前の似た二酸化炭素(にさんかたんそ)の違いがよく問われます。

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5つの気体 ── 燃える・燃やす・燃えないの3つ

5つの気体は3つに分かれる:水素と一酸化炭素は燃える、酸素は燃やす、窒素と二酸化炭素はどちらでもなく燃えない

燃える気体は水素と一酸化炭素、燃やす気体は酸素、燃えない気体は二酸化炭素と窒素です。酸素は自分では燃えず、ほかの物が燃えるのを助ける支燃性(しねんせい)の気体です。

問われる形○×ポイント
酸素そのものが、よく燃える気体だ×燃えるのを助けるだけで、自分は燃えない
もれた水素は、上に向かって広がる○空気よりずっと軽く、低い所にはたまらない
窒素は燃えないので、火を消す側でも使える○ふだんの温度ではほとんど反応しない
純粋な水素は、色やにおいで気づける×色もにおいもない
窒素は水によく溶けるので、火を消すのに役立つ×窒素は水に溶けにくい

分け方の元は、燃焼の三要素(ねんしょうのさんようそ)です。燃える気体は可燃物(かねんぶつ)、燃やす気体は酸素供給源(さんそきょうきゅうげん)の側に入ります。燃えない気体は、そのどちらにも入りません。

酸素は燃焼(ねんしょう)を助ける気体で、酸素そのものは燃えません。 火の中で燃えている物は可燃物で、酸素は燃焼の相手役です。

気体分け方覚える性質
酸素燃やす自分は燃えない。濃いほど激しく燃える
水素燃えるとても軽い。炎が見えにくく、燃えると水になる
窒素燃えない空気の大部分。反応しにくく、水に溶けにくい
  • 水素は、燃えると水になり、炎は淡い青色で見えにくい気体です。色もにおいもありません。
  • 水素は空気よりずっと軽いので、もれると低い所にはたまらず、上のほうへ広がります。ガソリンや灯油の蒸気が空気より重いのとは逆です。蒸気の重さは比重(ひじゅう)と蒸気比重(じょうきひじゅう)で見ます。
  • 水素は、燃焼範囲(ねんしょうはんい)がとても広い気体です。
  • 窒素は燃えず、ふだんの温度ではほかの物とほとんど反応しません。二酸化炭素と窒素は、燃えない性質を生かして消火(しょうか)にも使われます。

酸素の濃さ ── 空気の約21%。濃いほど着火しやすく激しく燃える

酸素の濃さと燃え方:酸素は空気の体積の約21%で、残りの大部分は窒素。酸素が濃いほど火がつく温度が下がって火がつきやすく激しく燃え、薄いと燃え方が弱まる
酸素の濃さ火のつきやすさ燃え方
空気より濃いつきやすい(火がつく温度が下がる)激しく燃える
ふつうの空気ふだんどおりふだんどおり
空気より薄いつきにくい弱まり、やがて燃え続けられない

酸素は空気の体積の約21%を占め、残りの大部分は窒素です。酸素が濃いほど、同じ可燃物でも火がつきやすく、激しく燃えます。

問われる形○×ポイント
酸素が濃くても、火のつきやすさは変わらない×濃いほど火がつく温度が下がり、つきやすい
空気の大部分を占めるのは酸素だ×大部分は窒素で、酸素はその次
酸素の多い所では、空気中より燃え方が激しい○酸素は燃焼に使われる相手

空気の大部分は窒素で、酸素はその次に多い成分です。空気中の酸素の濃さは、体積の割合で約21%です。

燃焼は、可燃物が酸素と結びつく反応です。酸素が濃いほど反応が進みやすく、火がつきやすくなり、燃え方も激しくなります。

酸素が濃いと、同じ材質の物でも、火がつく温度(着火温度)が下がります。反対に酸素が薄くなると燃え方が弱まり、多くの可燃物は燃え続けられなくなります。

化学プラントなどの工場では、燃えない窒素を使って、タンクや配管の中の燃えるガスを追い出してから工事をします。窒素で満たした所は酸素が足りないので、中に入る前には酸素の濃さを測り、換気をしてから入ります。

一酸化炭素と二酸化炭素 ── 水に溶け液化しやすいのは二酸化炭素

二酸化炭素はもう燃えない:酸素が足りて完全燃焼した二酸化炭素は燃えず、不完全燃焼の一酸化炭素は酸素とまだ結びつくので燃える

不完全燃焼(ふかんぜんねんしょう)でできる一酸化炭素は燃えて毒が強く、完全燃焼(かんぜんねんしょう)でできる二酸化炭素は燃えません。水に溶けやすく、液体にしやすいのは二酸化炭素のほうです。

問われる形○×ポイント
二酸化炭素は空気より軽い×重いので、燃える物を覆う
水によく溶けるのは一酸化炭素の側だ×一酸化炭素は水にほとんど溶けない
一酸化炭素は無害、または完全燃焼でできる×不完全燃焼でできる強い毒
圧力をかけて冷やすと液体になりやすいのは一酸化炭素×液化しやすいのは二酸化炭素
二酸化炭素は青白い炎を上げて燃える×燃えるのは一酸化炭素

石油ストーブの灯油は、酸素が足りていれば燃えて二酸化炭素と水になります。これが完全燃焼です。換気をせず酸素が足りなくなると不完全燃焼になり、一酸化炭素が出ます。

一酸化炭素と二酸化炭素は、どちらも色もにおいもない気体です。見た目では区別できないので、次の表の違いで見分けます。

比べる点一酸化炭素二酸化炭素
できるとき不完全燃焼完全燃焼
空気中で青白い炎で燃える燃えない
空気と比べた重さわずかに軽い重い
体への害とても強い毒濃いと害がある
水にはほとんど溶けない溶けて弱い酸性になる
液体へのなりやすさなりにくいなりやすい

一酸化炭素と二酸化炭素の問題は、どちらが燃えるかから確かめます。 一酸化炭素は酸素と結びつく余地が残っているので燃え、二酸化炭素はもう結びつけないので燃えません。物が酸素と結びつくことは、酸化(さんか)と還元(かんげん)で見た酸化です。

二酸化炭素は、圧力をかけた状態で冷やすと、たやすく液体になります。一酸化炭素は、それに比べて液化しにくい気体です。

  • 一酸化炭素は、体に入ると強い毒になります。ストーブを使う部屋で換気をするのは、このためです。燃やす設備のある建物では、ガスの検知器を置くことがあります。
  • 二酸化炭素は空気より重いので、燃えている物を覆って酸素を断ち、火を消します。電気室などに置く消火器での使われ方は、消火剤(しょうかざい)の種類と使える火災で見ます。
  • 気体が液体になったときの色や沸点などの温度、貴ガスやアセチレンの性質は、危険物乙4では後回しでかまいません。

確認問題

問1 酸素は燃えない気体だが、ほかの物が燃えるのを助けるはたらきがある。
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答え:○

根拠:燃焼を助ける性質(支燃性)と、それ自体が燃える性質(可燃性)は別の性質です。

なぜか:酸素がなければ物は燃えませんが、酸素だけがあっても火はつきません。燃えるのは可燃物で、酸素はそれを助ける側です。

狙われる形:酸素を「非常に燃えやすい気体」とした形で出ます。

問2 水素は空気より重いので、もれると床の近くにたまる。
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答え:×

訂正:水素は空気より軽いので、もれると上のほうへ広がる。

根拠:気体が上へ行くか低い所へたまるかは、空気と比べた重さで決まります。

なぜか:水素は、同じ体積の空気と比べてずっと軽い気体です。床の近くにたまるのは、ガソリンの蒸気のような空気より重い気体です。

狙われる形:水素を、空気より重い気体の仲間に入れた形で出ます。

問3 水にほとんど溶けないのは二酸化炭素で、一酸化炭素は水によく溶ける。
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答え:×

訂正:水に溶けるのは二酸化炭素で、一酸化炭素は水にほとんど溶けない。

根拠:一酸化炭素と二酸化炭素は名前が似ていても、水への溶けやすさなどの性質が大きく違います。

なぜか:炭酸飲料の泡は、水に溶けていた二酸化炭素が出てきたものです。一酸化炭素にはそのような溶け方はありません。

狙われる形:2つの気体の溶けやすさを入れかえた形で出ます。

まとめ

水素と一酸化炭素は燃える気体、酸素は燃えるのを助ける気体、二酸化炭素と窒素は燃えない気体です。空気の約21%を占める酸素は、濃いほど火がつきやすく激しく燃えます。二酸化炭素は完全燃焼でできる燃えない気体で、空気より重く、水に溶けやすく液体にしやすい点も一酸化炭素と逆です。

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参考文献

  • 『乙種4類 危険物取扱者試験 令和8年版』公論出版、第2章 燃焼の難易・主な気体の特性(最新版は令和9年前期版)最新版をAmazonで見る
  • 『7日間で集中学習! 乙種4類危険物取扱者 王道問題集』飯島晃良、オーム社、第1版、3-2 危険物の燃焼形態 Amazonで見る

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