金属の反応性

金属の反応性

空気中での反応

イオン化傾向が大きい金属は、電子を失って酸化され、陽イオンになりやすいです。一般に、イオン化傾向が大きい金属は容易に酸化されるので、反応性が高いといえます。

金属の単体を空気中に放置したとき、イオン化傾向が大きい金属は酸素と結びついて酸化されます。

リチウム Li からナトリウム Na までの金属は、常温で速やかに酸化され、酸化物となります。Li 、K 、Ca 、Na に限らず、アルカリ金属とアルカリ土類金属の元素は、空気中で速やかに酸化されます。

マグネシウム Mg から銅 Cu までの金属は、空気中でゆっくりと酸化され、酸化物が生じます。あるいは、空気中で加熱することで酸化されます。

水銀 Hg から金 Au までの金属は、一般に酸化されません。

まとめると以下の通りです。

水との反応

リチウム Li からナトリウム Na までの金属は、常温で水と激しく反応し、水素 H₂ を発生します。

例えば Na では、電子を相手に与える還元剤としてはたらき、自身は酸化され陽イオンになります。

Na　→　Na⁺　+　e^－　　‥‥(A)

水が電子を受け取り、H₂ が発生します。

2 H₂O　+　2 e^－　→　H₂　+　2 OH^－　　‥‥(B)

（A)(B)をまとめると、次のような化学反応式になります。

2 Na　+　2 H₂O　→　H₂　+　2 NaOH

マグネシウム Mg は常温の水とは反応しませんが、熱水と反応して H₂ を発生します。

アルミニウム Al から鉄 Fe までの金属は、高温の水蒸気とは反応して H₂ を発生します。

例えば Al では、次のように高温の水蒸気と反応して、H₂ を発生します。

2 Al　+　3 H₂O　→　Al₂O₃　+　3 H₂

ニッケル Ni 以降の金属は、水と反応しません。以上をまとめると、以下の通りです。

問題演習

確認テスト1

次の性質を示す金属を考えましょう。

1. 空気中で速やかに酸化される。
2. 空気中で加熱すると酸化される。
3. 空気中で酸化されない。
4. 常温の水と激しく反応して、H₂ を発生する。
5. 熱水と反応して、H₂ を発生する。
6. 高温の水蒸気と反応して、H₂ を発生する。
7. 水とは反応しない。

実践問題1（2017追第2問問3）

金属の Ag 、Al 、Ca 、Fe 、Li を、常温の水および希硫酸に対する反応性で分類した。その分類として最も適当なものを、次の①～⑧のうちから一つ選べ。

（2017年度センター試験　追試験　化学基礎　第2問問3　より引用）

実践問題2（2015追第2問問7）

金属の単体の反応に関する記述として誤りを含むものを、次の①～⑤のうちから一つ選べ。

①　銀は、希硫酸と反応して水素を発生する。

②　カルシウムは、水と反応して水素を発生する。

③　亜鉛は、塩酸と反応して水素を発生する。

④　スズは、希硫酸と反応して水素を発生する。

⑤　アルミニウムは、高温の水蒸気と反応して水素を発生する。

（2015年度センター試験　追試験　化学基礎　第2問問7　より引用）