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10。 典型金属元素の単体と化合物
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11 アルカリ金属とアルカリ土類金属
① 単体
種類
色や性質
炎色反応
製法
(補足)
イオン
1個の価電子1価の陽イオン
水との反応(常温で激しく反応→ 石油中に保存
2Na+2H2O→2NaOH+H2
Li(赤) Na (黄), K(赤紫)
アルカリ金属 (1族)
銀白色。 密度が小さく軟らかい。 融点 銀白色。 アルカリ金属より密度カラ
く、融点も高い。
2個の価電子 2価の陽イオン
常温で反応
Ca+2H2O
Ca(OH)2 + H2
Ca(橙赤), Sr(紅) Ba(黄緑)
② 化合物
Li, Na, K, Rb, Cs. Fr
ナトリウム Na
マグネシウムMg 2族元素, 銀白色固体, 炎色反応を示さない。
熱水と反応
Mig (OH)
塩電 (融解塩電解)
水酸化ナトリウム NaOH
● 強塩基
●潮解性 空気中の水分を吸収
・CO2を吸収
して溶ける
2NaOH+CO2
Na 00 +4₂0
炭酸ナトリウム Na2CO3
・水に溶けて塩基性 (加水分解)
CO +HON HCO+OHE
●風解性(十水和物から一水和物に変化)
・強熱しても熱分解せず, 融解
●製法 : アンモニアソーダ法
アルカリ土類金属 (2)
炭酸水素ナトリウム NaHCO3
・水に溶けて弱塩基性(加水分解)
10FCO HA
NaHCO3 は Na2CO3 より水に溶けに
くい。
●強酸と反応してCO2を発生
Ca, Sr. Ba, Ra
●強熱すると、分解してCO2を発生
空気中で激しく燃焼 2MG
02
カルシウム Ca
水酸化カルシウムCa(OH)2
●強塩基 (水に少し溶ける)
・飽和水溶液が石灰水
・CO2を吸収
Ca(OH)+CO2
・消石灰
CECO HO
炭酸カルシウム CaCO3
・難溶性
●強酸と反応してCO2 を発生
Caco+ 2HCI
・強熱すると、分解してCO2を発生
炭酸水素カルシウム Ca (HCO3)2
水溶液でのみ存在する
CacO+FLOH BUG
(CO2を過剰に加える)
●強酸と反応してCO2を発生
CHCON)+2HC)
+2H0+
・強熱すると、分解してCO2を発生
col+HO+COR OTHCO → CaCO3 + FLO+
NGOH
(補足) Mg(OH)2は弱塩基, MgCO は塩であるが,いずれも難溶性。
③ 単体・化合物の反応
H₂O
硫酸ナトリウムNa2SO
水によく溶ける｡
CO2 Ca(OH)2
「CaCO.
Na
HCI
NaCl 飽和水溶液
単体
溶融塩電解
Cl₂
CO2
NaCJ
NH
NH3.
CO2
HCI
NBHCO
硫酸カルシウム二水和物
水に少ししか溶けない。 セッコウ
Ca CH
CO2
Cacon
H2O
NH.CI
加熱
Na Com
加熱
H2O CO2
Na-003を早く効率的に作る
炭酸ナトリウムの工業的製法 アンモニアソーダ法 (ソルベー法) は, 塩化ナトリウ
ムの飽和水溶液に,アンモニアと二酸化炭素を通じて炭酸水素ナトリウムを沈殿させ、
これを熱分解して炭酸ナトリウムを製造する製造法である。
H₂O
CaO
Ca(OH)
熱分解
ト
NAHOO
Nalcos
Ca
HCI
再利用
NaHCO. + NH CH
(a) NaCl + NH+H2O + CO.
まりもり
比較的溶解度の小さい NaHCO3が沈殿)
NaCO3+H2O+ CO.J
(b) 2NaHCO
・3個の価電子 3価の陽イオン
・
銀白色, ジュラルミン(合金)
・展性・延性大, 熱電気の良導体
●高温の水蒸気と反応してH2を発生
2A1(OH) + 3H₂
(OH)+3H
溶融塩電解
Cl₂
50-24:0
BK
熱分解 (b)
|HCI
a(HCO
CaCl
2 両性元素
単体が酸とも,強塩基とも反応する元素。 Al (13族), Zn (12), Sn, Pb (14)
① アルミニウムAIと亜鉛Zn ボーキサイト→アルミナ
アルミニウムAI
CO₂
亜鉛Zn
2価の陽イオン
2個の価電子
●青みをおびた銀白色
・トタン (鋼板に亜鉛をめっき)
・(銅との合金)
両性元素(酸とも強塩基とも反応)
ZH2H01
Zn+2N80H +2HO
ZnCI+H
→ NanZO
第10章 典型金属元素の単体と化
