高校化学 下方置換や上方置換のイメージについて

今まで、下方置換を、捕集気体がビン底から徐々に溜まっていくというイメージで捉えていたのですが、そのイメージが質量の異なる気体を混合しても、均一に混ざり合うという拡散のイメージと合わないので、下方置換や上方置換のイメージをどのように捉えたらよいかを教えて頂けませんか？
自分なりの考え方は以下の通りです。
下方置換について考えます。捕集気体がビン内に入ると、空気より重いからといって下に溜まることなく、ビン全体に拡散していき、捕集気体がビン内に入った体積分ビン内の気体が押し出されていきます。これを繰り返していくと、ビン内の捕集気体の割合は徐々に高まっていき、最終的には一定の割合に収束します。この時に気体の捕集が完了します。
ここまで考えてきて思ったのですが、この考え方には捕集気体の質量が考慮されていないので、上方置換で捕集すべき気体も下方置換で捕集できるのではないかという疑惑が浮上してきたのですが、どう思いますか？この考え方の不備についても指摘して頂けると幸いです。
ご回答宜しくお願いします！

No.1 ベストアンサー 回答者： Arima01 回答日時： 2017/09/03 20:07

気体が部屋を拡散するにはある程度時間が必要です。

実験で発生した気体がビンに入ると空気との分子量の差で上下に分かれます。
通常速やかに気体を実験などで使用するので拡散する前にビンはほぼ100%用いる気体で満たされます。
また上方置換などで蓋を用いるのは拡散の影響を抑えるためです。

それ故、通常、水に溶けにくい気体は水上置換を用います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました！

お礼日時：2017/09/08 19:36

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2017/09/04 12:54

普通下方置換をするときには, 発生した気体を取り出す管の出口をビンの底の方にまで入れてませんかね. そうすれば, 発生した気体は「

空気より重い」ので「下に溜まる」ことになり, それであふれた分の (もともとビンの中にあった) 気体がビンの口から出ていくわけです.

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました！

お礼日時：2017/09/08 19:37