化学

天然ガスからとれる

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

液体空気の分留

液体空気の分留, 空気中の約1％

F, Cl, Br, I, At, Ts

一価の陰イオンになりやすい ほかの物質から電子を奪う力が大きいので、酸化力が強い F₂>Cl₂>Br₂>I₂　原子番号が小さいほど強い

黄緑色の有毒な気体で刺激臭がする

濃い赤褐色の重い液体、強い刺激臭 気体になると強い刺激臭を持つ赤褐色の有毒な蒸気

エタノールやヨウ化カリウム水溶液には溶けて、褐色の溶液になる ヨウ素でんぷん反応(青～青紫色)　無毒

フッ化水素酸：フッ化水素の水溶液(弱酸) ガラスの主成分である二酸化ケイ素(SiO₂)を溶かすため、ガラスの表面処理などに用いられる 保存にはポリエチレンの容器が用いられる

塩酸：塩化水素の水溶液　電離度が大きい(強酸) H₂＋Cl₂→2HCl NaCl＋H₂SO₄→NaHSO₄＋HCl↑ 揮発　不揮発　　　　　　揮発

Ca(ClO)₂・2H₂O 殺菌・消毒剤や漂白剤として広く利用され、プールの消毒剤にも用いられる

AgF以外のハロゲン化銀は水にほとんど解けない

オゾンは特異臭を持つ淡青色の有毒な気体

水と反応して酸を生じたり塩基と反応して塩を生じたりする酸化物 SO₂＋H₂O→H₂SO₃ SO₂＋2NaOH→Na₂SO₃＋H₂O 　　　塩基　　　塩

水と反応して塩気を生じたり、酸と反応して塩気を生じたりする酸化物 Na₂O＋H₂O→2NaOH 　　　　　　　塩基 Na₂O＋2HCl→2NaCl＋H₂O 　　　　酸　　　塩

酸とも強塩基とも反応する酸化物 ___________________________ 　　H₂SO₄ 　 ｜　＋６　　　　　　　 ｜　＋５　　　　　 SO₂ ｜　＋４ 　　　　　　　｜　＋３ 　　　　　　　｜　＋２ 　　　　　　　｜　＋１ 　 　S　 　 ｜　　０ 　　　　　　　｜　ー１ 　 H₂S　 　｜　ー２ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 硫黄原子の酸化数の変化

腐卵臭をもつ無色な有毒の気体

刺激臭をもつ無色の有毒の気体 二酸化硫黄は酸化剤と還元剤の両方の働きをする SO₂＋2H₂S→3S＋2H₂O SO₂＋I₂＋2H₂O→H₂SO₄＋2HI

塩基性～中性水溶液中で硫化物が沈殿→(白 ZnS) 水溶液のpHに関係なく硫化物が沈殿→(黒 CuS)

接触式硫酸製造法(接触法) contact process 触媒:酸化バナジウム V2O5 2SO₂＋O₂↔2SO₃ SO₃＋H₂O→H₂SO₄

不揮発性, 吸湿性, 脱水作用, 酸化作用

強酸性 Zn＋H₂SO₄→ZnSO₄＋H₂↑

空気の約78％

黄リン(白リン)：空気中で自然発火するため水中に保管 　　　　　　　毒性が強く、皮膚に触れると、火傷などの障害を起こす 赤リン：毒性が弱く、マッチの摩擦面に利用

刺激臭をもつ無色の気体 硝酸の原料 アンモニア塩や尿素(NH₂)₂COのような肥料の原料

ハーバー・ボッシュ法 N₂＋3H₂↔2NH₃

水に溶けにくい無色の気体

水に溶けやすく、刺激臭をもつ赤褐色の有毒な気体

濃硝酸・希硝酸ともに強酸性 強い酸化力をもつ 水素よりもイオン化傾向の小さい銀や銅とも反応する 鉄やアルミニウムを濃硝酸に入れると表面に緻密な酸化物の被膜ができて反応が進まなくなる→不動態

オストワルト法

生体内で働く重要な酸 燃料電池の電解質

ダイヤモンド、 黒鉛(グラファイト)、 フラーレン、 カーボンナノチューブ

水に溶けにくい無色無臭の有毒な液体

水に少し溶け、H₂CO₃(炭酸)となって電離 弱い酸性

ドライアイス

Na₂SiO₃(ケイ酸ナトリウム) ケイ酸ナトリウムに水を加え、オートクレーブ(耐圧がま)中で加熱する→水ガラス ガラスの接合材 水ガラスの水溶液に酸を加えるとSiO₂(ケイ酸) 乾燥させる→シリカゲル　水蒸気を吸着→乾燥剤・脱臭剤

二酸化窒素→赤褐色

常温の水と激しく反応→強塩基性の水酸化物 2Na＋2H₂O→2NaOH＋H₂↑

水蒸気を吸収してその水に溶ける現象

乾いた空気中に放置すると、水和水の一部が失われて白色粉末状になる現象

アンモニアソーダ法

同じ周期のアルカリ金属の単体よりも融点が高く密度が大きい 常温で水と反応して水素を発生し水酸化物になる

アルカリ土類金属元素やマグネシウムの酸化物は塩基性酸化物 CaO+H₂O→Ca(OH)₂ 乾燥剤として用いられる CaO＋2HCl→CaCl₂＋H₂O

水を加えると発熱・膨張する

Ca(OH)₂：消石灰　slaked lime 白色粉末

石灰水　lime water

Ca(OH)₂＋CO₂→CaCO₃＋H₂O CaCO₃＋H₂O＋CO₂↔Ca²⁺＋2HCO₃⁻

二酸化炭素を含んだ地下水の作用で炭酸カルシウムが解けてできる 再び炭酸カルシウムが析出したものが鍾乳洞や石筍

二水和物　CaSO₄・2H₂O（セッコウ） BaSO₄(白色)：水に溶けず、酸とも反応しない安定な物質 →白色顔料、X線造影剤

CaCl₂

鉱石のボーキサイトから純粋な酸化アルミニウムAl₂O₃をつくりこれを溶融塩電解して製造される

アルミニウムAlの粉末と酸化鉄(ⅲ)Fe₂O₃との混合物：テルミット　にマグネシウムリボンをさしこんでそれに点火すると多量の反応熱 →遊離した単体の鉄が融解 鉄道のレールに利用

酸の水溶液とも強塩基の水溶液とも反応する

ジュラルミンような合金の材料

12族　価電子2個をもつ→2価の陽イオンになりやすい 単体は青みを帯びた銀色の柔らかい金属

電池の負極、トタンにして家のさびを防ぐ

両性酸化物

両性水酸化物：Al(OH)₃、Zn(OH)₂

Al₂(SO₄)₃、K₂SO₄　混合水溶液ー(濃縮)→ミョウバン 水に溶かすと硫酸アルミニウムと硫酸カリウムの混合水溶液と同じ種類のイオンに電離する←この塩のこと

ブリキにして鉄のさびを防ぐ

放射線遮蔽用の鉛ガラスや鉛板、鉛エプロン

Pb²⁺(無色)　―＋HCl→　PbCl₂(白)

青銅(ブロンズ) Cu-Sn 融点が適度に低く、型に流して固めやすい 黄銅(真ちゅう) Cu-Zn 美しく加工しやすい

金属イオンの系統分析

ランタンーニッケル合金(La‐Ni)、チタンー鉄合金(Ti‐Fe)

図

ニッケルー水素電池、ハイブリッド自動車

リチウム 🟥赤 ナトリウム 　 🟨黄 カリウム 🟣赤紫 カルシウム 🟧橙 ストロンチウム🩸紅 バリウム 💚黄緑 銅 🟩青緑

水銀Hgの電気抵抗が約4.2k(‐269℃)で突然0になる現象を発見 超伝導状態になる温度

ブリキ：Fe(鋼板)にSnをメッキしたもの トタン：Fe(鋼板)にZnをメッキしたもの

同一の元素でも、価数の異なるイオンになるものが多い。また、いろいろな酸化数をとるものも多い

濃硝酸とは不動態 酸化物を多く含む鉄鉱石をコークスから生じた一酸化炭素で還元

炭素の含有量が約4％、融点は低いが硬くてもろい

高温にした銑鉄を転炉に入れて酸素を吹き込み、炭素含有量を2～0.02％にしたもの 硬くて強い→建築材料、レール、合金の材料(ステンレス鋼など)

Fe²⁺を含む塩基性～中性の水溶液にH₂Sを通じると、黒色の硫化鉄(Ⅱ)FeSの沈殿 Fe²⁺＋S²⁻→FeS↓

チオシアン酸カリウムKSCN水溶液を加えると血赤色

緑青（ろくしょう）：さび 黄銅　brass：銅＋亜鉛 青銅　bronze：銅＋スズ

硫酸銅(Ⅱ)五水和物CuSO₄・5H₂O(青色)を加熱すると無水物硫酸銅(Ⅱ)CuSO₄(白色) CuSO₄・5H₂O→CuSO₄＋5H₂O

硫化水素H₂Sと反応して黒色の硫化銀Ag₂S 金属で熱、電気伝導性が最大

pHに関係なく黒色の硫化銀Ag₂Sの沈殿 2Ag⁺＋S²⁻→Ag₂S↓ Ag⁺にF⁻以外のハロゲン化物イオンを加えるとハロゲン化銀の沈殿 ハロゲン化銀に光を当てると分解して銀の粒子が遊離する

金属の中で最も延性・展性に富む 王水には溶ける 電子機器

空気中で表面に酸化物の緻密な被膜ができるので不動態をつくりやすい