高校化学  西湘高等学校  3年(文理系) 化学U 実況中継  by 池田博明  


【第13講義】
11 電池と電気分解 

  1) 金属のイオン化傾向

   イオン化列の覚え方 貸そうかな まああてにするな ひどすぎる借金

   各イオンの価数を確認
    Feは2価・2価  Niは2価・4価 
    Snは2価・4価 Pbは2価・4価  Hgは2価・1価 Agは1価
    Ptは2価・4価  Auは1価・3価 

  問題例    硝酸銀水溶液に銅片            銀樹ができる
         硝酸銅水溶液に鉄片           銅樹ができる
         酢酸鉛水溶液に鉄片            鉛樹ができる
         硫酸亜鉛水溶液に鉛片          反応なし
  
陽イオンと陰イオンをすべて書き出す
陽イオンのイオン化傾向を比較
矛盾があればそれを解決する方向で反応が起こる

【第14講義】

水素よりイオン化傾向が大きい金属と希塩酸の反応式を書け
  希塩酸にMg   希塩酸にAl   希塩酸に亜鉛   希塩酸にFe

水との反応性の大きさ  K > Ca > Na

【演示実験】
(1)金属ナトリウムの反応
  目的 金属ナトリウムの反応を観察する
  手順1. ビーカー(500ml)に水を入れる、切り出した豆粒大のNaを投入する。
  結果1. 水面を回転しながら白い蒸気を上げて反応し、溶けていく。
       フェノールフタレイン試薬で赤変する。
  手順2.ろ紙を水で塗らして、ビーカーに敷き、Naを投入。
  結果2.黄色い炎を上げて燃える反応も見られた。最後にハネたりして危険。

(2)アルカリ金属の反応の比較
  目的 アルカリ金属と水の反応を比較する
  手順1.金属リチウム、金属ナトリウム、
  (金属カリウム)を 同じ量だけ切り取って水と反応させる。
  結果.次のような反応結果になった(カリウムは無かった)。
硬さ 密度 水との反応 炎色
リチウム 硬い 小さい おだやか なし
ナトリウム 柔らかい やや大きい 炎を上げて燃えた 黄色
カリウム とても柔らかい 大きい 激しく反応した 淡色

 考察. なぜこのような反応の違いがおこるのか。
 アルカリ金属は金属原子が金属結合した物質である。
 アルカリ金属原子はすべて価電子を1個持ち、
 この価電子を放出して1価のイオンになりやすい。

      2 Na + 2 H2O → 2 NaOH +  H2 ↑

 金属原子が水の分子と接触したとき、
 カリウムの価電子は原子核から離れているため、
 飛び出しやすく反応が起こりやすく、激しいと考えられる。
 一方、炎の色はそれぞれの原子の炎色に近い。

  熱水との反応   
   Mg
  高温の水蒸気と反応   Al   Zn  Fe

  酸との反応


【第14講義】 酸化力のある酸との反応   




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