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化学

イオン化傾向と水との反応で覚えるべきポイント

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イオン化傾向 水との反応

今回の記事では
イオン化傾向と水との反応で覚えるべきポイントについて
わかりやすく解説していきます。

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イオン化傾向と水との反応

イオン化傾向と水との反応で覚えるべきポイントを
ご紹介していきますが、先にイオン化傾向を暗記しましょう。
下ネタバージョンとかジャニーズバージョンなどがあるので
あなたが覚えやすい語呂合わせで覚えてください。

イオン化傾向の語呂合わせはこちらで解説しています

・イオン化傾向の覚え方（ジャニーズや下ネタを活用）

前回の記事で解説しましたが
イオン化傾向というのは還元剤の強さを表すもののことでしたね。
こちらの記事で解説しています。
⇒イオン化傾向の覚え方（ジャニーズや下ネタを活用）

還元剤についてはこちらで解説しています。
⇒酸化剤と還元剤語呂を使った覚え方

話を元に戻しますね。

イオン化傾向の語呂合わせ

K>Ca>Na>Mg>Al>Zn(亜鉛）>Fe(鉄)>Ni>Sn（スズ）>Pb(鉛）>(H2)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
貸そうかなまああてにすんなひどすぎる借金

K（貸そう）>Ca（か）>Na（な）
>Mg（ま>Al（あ）>Zn(あ）>Fe(鉄)>Ni（に）>Sn（すん）>Pb（な）
>(H2)（ひ）>Cu（ど）>Hg（す）>Ag（ぎる）>Pt（借））>Au（金）

です。

イオン化傾向が大きいほど
『還元剤として強い＝水と反応しやすい』。
反応性が高いということです。

では本当に反応性が高いかどうかチェックするために
水と反応させてみましょう。

冷水と反応

カリウム（K)やカルシウム（Ca）やナトリウム（Na）を
冷たい水の中に入れるといきなり反応します。

マグネシウムは沸騰水と反応

ですが、Mg（マグネシウム）になると
冷たい水をかけてもほとんど反応しません。

そこで加熱して沸騰させます。
すると反応します。

こんな感じでイオン化傾向が右に行けば行くほど
だんだん反応性が低くなります。
Mg（マグネシウム）は沸騰水と反応します。

それからAl（アルミニウム）、Zn（亜鉛）、Fe（鉄）についてですが。
アルミの鍋でお湯を沸かしても別に反応しませんね。
反応したら困ってしまいます。

どんどん加熱して水蒸気にしたとしましょう。
私たちはイメージとして水蒸気＝100℃くらいを
イメージすると思います。

ですがあなたが生活している部屋が
500℃になったとしましょう。あり得ないですけど。
部屋が500℃になれば、部屋の中には水蒸気があるので
500℃の水蒸気を作れます。

なのでものすごい高温の水蒸気を作ることは可能です。

イオン化傾向水との反応

ここで言っているのは200℃、300℃の高温の水蒸気です。
そんな高温の水蒸気とAl（アルミニウム）、Zn（亜鉛）、Fe（鉄）は
反応します。

だから水蒸気でマッチに火をつけることもできます。
温度の高い水蒸気をマッチにぶつければ火がつきます。

で、イオン化傾向がFe（鉄）よりも小さくなると
いくら水の温度を上げても反応しません。
イオン化傾向が左にあるものほど（大きいほど）、
水との反応性が高いということです。

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ナトリウム（Na）と水との反応（イオン化傾向）

たとえばNa（ナトリウム）を水に溶かしたとしましょう。

するとNaと$H_2O $のHが置き換わって
NaOHと水素ガスになります。

式で表すと以下のようになります。

2Na＋2$H_2O $⇒2NaOH＋$H_2 $

となります。

こんな感じでナトリウムと水を反応させると
水酸化ナトリウムと水素になります。
しかもこのとき、かなりの熱が出ます。
かなり熱が出るので
この熱が水素に引火して爆発します。
だから大変危険です。

ビーカーに水を入れてナトリウムの塊を入れたら
爆発するので絶対にやったらダメです。

なのでナトリウムを細かく刻んで
ほんの小さな点くらいのナトリウムの粒を
水の入ったビーカーに入れます。
するとナトリウムが水と反応して水酸化ナトリウムになりながら水素ガスがでます。
また、ナトリウムは水より密度が小さいので浮きます。

ということでこの水素ガスに引火して
火を出しながら小さいなとリムが水の上を走り回ります。

こういった情報を知っておくと
万が一、ナトリウムを使うようなことがあったときに有益です。
今回の情報を知っていれば、火が出た時に水をかけたら
爆発するということがわかるわけです。

ナトリウムに水をかけるのは危険。
だから実験室には砂が置かれています。

私が所属していた大学時代の研究室にも砂が置かれていました。
⇒当ブログ管理人のプロフィールはこちら

ナトリウムの実験で火か出たら砂をかけましょう。
水をかけたら余計に火が出ますから。
これは危険物取扱者試験でも頻出のテーマなので
必ず覚えておきましょう。

昔、ナトリウム漏れ事故がありました。

ナトリウムというのは扱いが難しい金属だということです。
ちょっとでもナトリウムが大きいと爆発するリスクがあります。
気をつけてください。

あと面白い実験としては
水の入ったビーカーに細かいナトリウムを入れ
反応している時に、フェノールフタレインを入れます。

アルカリ性の溶液にフェノールフタレインを入れると赤色になります。

水にナトリウムを入れるとアルカリ性の水酸化ナトリウムができますね。
だから事前にフェノールフタレインの水溶液を入れておくと
小爆発を起こして走り回る水酸化ナトリウムに
赤色もくっつきながら続いて見えるという姿を見ることができます。

フェノールフタレインについてはこちらで解説しています

・滴定曲線の見分け方・書き方についてグラフを使ってわかりやすく解説
・中和滴定における指示薬の選び方

今回の記事ではイオン化傾向と水との反応で覚えておいた方がよい
ポイントについて解説しました。
参考になっているようでしたらうれしいです。

続いてイオン化傾向と酸との関係について解説します。
⇒イオン化傾向｜酸との反応についてわかりやすく解説

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イオン化傾向 水との反応
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