【理科のコツ】水よう液と金属
今回は水溶液と金属について話していきます。水溶液に金属を突っ込んだらどんな反応が起こるのか、というものをまとめた表になっています。こんなポイントとか見た事ありますか?もうシンプルに暗記一色です。これを説明しだしたら化学の知識が高校レベル大学レベルになっちゃいます。
例えば、アルミという金属があります。あれをこういう塩酸の中に突っ込むと、シュワシュワって水素が発生します。何故ですか?と言われても、そういう金属なので覚えて、としか言いようがないです。だけどちょっとアルミは割と特殊で、水酸化ナトリウムというアルカリ性の水溶液にも溶けたりします。そして、水酸化ナトリウム水溶液に加えて出来た白い粉はどんな性質があるかです。ちなみにこいつの名前はテトラヒドロキシドアルミン酸イオンです。そんな事知らない、という話ですよね。だからもう皆はこういった表やポイントになっているものを覚えて下さい。
だけどそんな中でも一つコツがあって、皆に教えたい魔法のキーワードが【金属に酸ぶっかけたら水素発生】です。金属に塩酸とか硫酸とかの酸、危ない液体をバシャッとかけたら水素が発生します。だけど金銀銅は錆びません。だから基本的には銅とか銀とか金とかは錆びない金属で、それ以外の金属は割と錆びやすい金属というイメージをもっておくだけでも結構暗記の助けになると思います。他にも水溶液は酸性、アルカリ性のそういう液体以外にも、食塩水とか炭酸水とか石灰水やアンモニア水というものに入れたらどうなるか、という問題にも発展していきます。
だけど、これを見て下さい。
食塩水に入れても溶けない、溶けない、溶けない、となっています。食塩水に金属を入れて溶けるのを見た事ないですよね?時間を掛ければいつかは溶けるかも知れないですが、それは置いておきます。なので、石灰水とかもこれ溶けない溶けない三昧だからむしろ見る必要すらなかったですね。
じゃあ金銀銅を溶かしたいんですけどというあなたはこの液体を作るといいです。王水という液体です。濃硝酸と濃塩酸という液体ですが、それを1対3の割合で混ぜ合わせた凄い危ない酸です。これを王水と言います。そいつに金とかプラチナを入れたら溶けます。さすがにこれは危ない液体なので金とかを解かせますが、基本的には金銀銅は錆びないと思っておきましょう。
なので、色んな性質や、出てきた水素をどうやって捕集していくかという問題にも発展していくので、自分たちで色々資料集とかの写真を見ながらこんなふうに溶けていくんだとか、こういう色の水溶液になるんだとかそんなのを見ておくと覚えやすいかなと思います。皆さん、暗記頑張って下さい!
水溶液と金属についてのまとめ
項目 | 内容 |
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金属と酸の反応 | – 金属に酸をかけると水素が発生 – **例**: アルミ+塩酸 → 水素発生 – 金銀銅は基本的に錆びない |
特殊な金属の反応 | – アルミは酸性・アルカリ性の両方の水溶液で溶ける – 水酸化ナトリウムと反応すると白い粉(テトラヒドロキシドアルミン酸イオン)が生成 |
食塩水と金属 | – 金属は基本的に溶けない – **例外**: 非常に時間がかかる場合もあるが基本は溶けない |
王水の性質 | – 濃硝酸と濃塩酸を1:3で混ぜた危険な液体 – 金やプラチナを溶かすことが可能 |
その他の水溶液 | – アンモニア水、炭酸水、石灰水など – 溶ける・溶けないの性質を暗記するのが重要 |
クイズ
問題 | 選択肢 | 正解を見る |
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1. 金属に酸をかけたときに発生する気体は? | A. 酸素 B. 二酸化炭素 C. 水素 D. 窒素 |
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2. 食塩水に金属を入れるとどうなる? | A. 溶ける B. 溶けない C. 爆発する D. 色が変わる |
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3. 王水の主成分は? | A. 塩酸と酢酸 B. 濃硝酸と濃塩酸 C. 水酸化ナトリウムと塩酸 D. アンモニア水と塩酸 |
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4. 金銀銅が溶ける液体は? | A. 酢酸 B. 塩酸 C. 王水 D. 石灰水 |
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5. アルミが反応する水溶液は? | A. 塩酸のみ B. 水酸化ナトリウムのみ C. 酢酸のみ D. 酸性・アルカリ性の両方 |
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6. 王水が溶かせる金属は? | A. 鉄 B. 銀 C. 金とプラチナ D. アルミ |
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7. 金属に酸をかけると何が発生する? | A. 二酸化炭素 B. 水素 C. 酸素 D. 窒素 |
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8. テトラヒドロキシドアルミン酸イオンは何と反応して生成? | A. アルミ+塩酸 B. アルミ+水酸化ナトリウム C. 銅+塩酸 D. 銀+王水 |
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9. 金属が酸で溶ける反応は何を発生? | A. 酸素 B. 窒素 C. 水素 D. アンモニア |
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10. 金属が錆びにくい例外は? | A. 鉄 B. 銅 C. アルミ D. 銅・銀・金 |