化学

アルカリ金属の性質,製法,反応に関する7つの基本事項

周期表において,同じ族に属する元素の性質は類似したものが多く,元素の性質は族で理解することが大切です.

価電子数が1の原子は「1族元素」と呼ばれ,周期表では一番左の列に並べて書かれます.

そして,水素\mrm{H_2}以外の1族元素は全て金属であり,この水素以外の1族元素を「アルカリ金属」といいます.

さて,アルカリ金属は反応性に富み,水\mrm{H_2O}や空気中の酸素\mrm{O_2}などと様々な反応をします.

この記事では,

  1. アルカリ金属の性質
  2. アルカリ金属の製法
  3. アルカリ金属の反応

について解説します.

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4つの「化学の基本法則」|「原子説」と「分子説」の周辺

18世紀後半ごろから,実験などによって[質量保存の法則],[定比比例の法則],[倍数比例の法則],[気体反応の法則]など,実験によって様々な「化学の基本法則」が発見されてきました.

基本法則というだけあって,これらの法則は今日でも頻繁に用いられ,これらなしで現在の化学を語ることはもはや不可能となっています.

さて,「物質はどこまでも分割できるのか,それ以上分割できない最小粒子からできているのか」といった議論は古来よりなされてきました.

この疑問の答えとして[原子説]や[分子説]が現れました.その契機となったのが,上に挙げたような「化学の基本法則」の発見でした.

この記事では,「化学の基本法則」と[原子説],[分子説]についてまとめます.

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電池と電気分解6|陽極と陰極の反応4パターンを理解する

前回の記事では,電池と電気分解の違いについて説明しました.

イオン化傾向を利用して電気が流れるようにした仕組みのことを電池といい,電気分解は電池に繋いでビリビリと電気を流すことで分解が起こる仕組みのことを言うのでした.

これは,

  1. 電池は能動的な反応
  2. 電気分解は受動的な反応

と言い替えることが出来ますね.

さて,電池は組み立てれば自然に電気が流れることにより,電池の電極の+-が決まります.これをそれぞれ正極,負極といいました.

一方の電気分解は自身だけでは+-が決まらず,電池の正極と繋いだ方を陽極(+),負極と繋いだ方を陰極(-)というのでした.

さて,今回の記事では,その電気分解の陽極と陰極でどのように反応が違うのかを4パターンに分けて解説します.

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電池と電気分解5|電気分解の基本と,電池と電気分解の違い

電池と電気分解4|鉛蓄電池の仕組みと反応】の続きです.

さて,この記事では電気分解について書きます.

「電池」と「電気分解」を学ぶと,どっちがどうだったか電気分解と電池の違いが曖昧になってしまう人は少なくありません.

「電池」は「電池とはイオン化傾向の違いを利用して,物質から電気エネルギーを取り出す装置のこと」をいうのでした.一方,「電気分解」ではこれとほとんど真逆のことが起こっています.

この記事で「電気分解」を理解して,電池と電気分解をしっかり区別して考えられるようになってください.

なお,「電気分解」を略して「電解」ということも多いので注意して下さい.どちらも同じ意味です.

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電池と電気分解4|鉛蓄電池の仕組みと反応

電池と電気分解3|ボルタ電池とダニエル電池】の続きです.

鉛蓄電池は車のバッテリーとして利用されるなど,非常に実用性の高い電池です,高校化学でも頻出です.

敬遠する人も多い電池ですが,各電極での半反応式もそれほど難しいものではなく,全体としても難しい要素はほとんどありません.

ですから,各電極の半反応式を確実にすれば,鉛蓄電池は怖くありません.

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電池と電気分解3|ボルタ電池とダニエル電池

前の記事【電池と電気分解2|イオン化傾向と電池の仕組み】の続きです.

ボルタ電池は最も基本的な電池です.しかし,それゆえに「分極」が起こるという欠点も持ち合わせています.

一方,ダニエル電池は「分極」が起こらないように改良した電池で,ボルタ電池の改良版という位置付けになっています.

ボルタ電池もダニエル電池も非常に基本的で重要なので,確実に抑えてください.

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電池と電気分解2|イオン化傾向と電池の仕組み

前の記事【電池と電気分解1|電池の仕組みと電流の正体】の続きです.

多くの金属は電子を放出して陽イオンになります.その陽イオンへのなりやすさのことを「イオン化傾向」といいます.

前の記事で書いたように,電池とは「酸化還元反応を利用して電子の移動を生じさせる装置」のことをいうのでした.

ですから,電子がどちら向きに流れているのかを知ることはどのような酸化還元反応が起こっているのかを知る重要な手がかりとなります.

そのときに,「イオン化傾向」の大きい順に並べたものを「イオン化列」がとても重要な役割を果たすのです.

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