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毒物劇物取扱者試験問題

問題 22

解　 説

今回のテーマは、四塩化炭素（$\text{CCl}_4$）[劇物]の性質と取り扱いに関する問題です。

この物質は、過去にドライクリーニングや消火剤などに使われていましたが、現在では毒性と環境への影響から使用が厳しく制限されています。

出題のねらい：四塩化炭素の物理的・化学的性質と毒性の理解

この問題は、劇物である四塩化炭素について、以下の主要な性質に関する知識を問うものです。

1. 物理的性質：色、状態、密度（空気との重さの比較）（選択肢 (1) (4)）
2. 溶解性：他の溶媒（アルコール、エーテル）との相性（選択肢 (2)）
3. 危険性：引火性（燃えやすさ）（選択肢 (3)）

化学のABC：溶媒の性質

四塩化炭素の性質を理解する上で大切なのは、極性（電気の偏り）です。

• 四塩化炭素 ($\text{CCl}_4$)：中央に炭素 ($\text{C}$)、その周りに塩素 ($\text{Cl}$) が均等に結合した、無極性分子です。（前回の問題で扱った二酸化炭素のように、形が対称なため電気の偏りが打ち消されます。）
• アルコール（エタノールなど）：$\text{OH}$ 基を持つため、極性分子です。
• エーテル：弱いですが、極性分子です。

　【$\ce{CCl4}$：無極性分子】

(1) 青紫色の気体である。

選択肢 (1)は、不適切です。

• 理由：四塩化炭素は常温で無色透明の液体です。青紫色（紫っぽい色）の気体は、ヨウ素の蒸気や、オゾンなど、別の物質でよく見られる特徴です。

(2) アルコールには溶けるがエーテルには溶けにくい。

選択肢 (2)は、不適切です。

• 理由：化学には「似たもの同士はよく溶け合う」というルール（「同族溶解の原理 (like dissolves like)」）があります。
  • 四塩化炭素は無極性です。そのため、同じく無極性（または極性が弱い）の物質によく溶けます。
  • エーテルは極性が弱いので比較的よく溶け、アルコール（極性が強い）にも溶けますが、「エーテルには溶けにくい」という記述が間違いです。実際に四塩化炭素は、エーテルにも、アルコールにもよく溶けます。この記述は、溶解度を正確に表現していません。
  • アルコールはエーテルに比べてヒドロキシ基（\(-\text{OH}\)）があるため極性が高く、水素結合も形成します。それでも四塩化炭素との親和性は高く、一般的には「よく溶ける」と表現されます。

(3) 引火しやすいため火気や静電気に注意する。

選択肢 (3)は、不適切です。

• 理由：四塩化炭素は、引火しない（燃えない）性質を持っています。
  • そのため、かつては消火剤として使われていました（ただし、加熱されると有毒ガスを発生するため現在は使用されません）。
  • 「引火しやすい」という記述は、四塩化炭素の重要な性質（不燃性）に反しているため、不適切です。引火しやすいのは、アセトンやガソリン、エーテルなどの有機溶媒です。

(4) 蒸気は空気より重く、低所に滞留するので、地下室など換気の悪い場所には保管しない。

選択肢 (4)が、適切です。

• 理由：
  • 蒸気の重さ：四塩化炭素の蒸気は、空気（主に窒素と酸素）と比べて約5.3倍も重いです。
  • 危険性：この重い蒸気は、換気扇の風が届きにくい地下室や、床の低い場所などの低所に、まるで水のように滞留します。
  • 取り扱い：四塩化炭素の蒸気には強い毒性があるため、それが溜まった場所で作業すると、知らず知らずのうちに中毒を起こし、大変危険です。したがって、四塩化炭素は地下室など換気の悪い場所に保管しない、あるいは厳重に換気を行う必要があります。

まとめ総括

この問題の正解は、選択肢 (4) です。

【四塩化炭素に関する最重要ポイント】

1. 引火性：燃えない（不燃性）。
2. 蒸気：空気より非常に重い（5.3倍）。
3. 保管注意：蒸気が低所に溜まるため、換気の悪い場所での保管・使用は厳禁。

四塩化炭素は「重い・燃えない・溶けやすい（無極性溶媒に）」という特徴を持つ、毒性の強い液体であることをしっかり覚えておきましょう！

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