物理・化学の基礎４
こんにちは、あさとです。
今日も危険物の勉強をしていきましょう。
今日は中和について、金属とハロゲンについて、そして有機化合物についてお話しします。
まず、中和についてです。
中和の話の時にまず欠かせないのが、酸と塩基です。
酸とは、水に溶けた時に水素イオンH+を出す物質です。
酸には、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸などがあります。名前の最後に酸がついていますね。
次に塩基です。別名アルカリとも言います。
塩基とは、水に溶けた時に、水酸化物イオンOH -を出す物質です。
塩基には、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニアなどがあります。
酸の特徴は水に溶けて水素イオンを出す以外にもあるます。
例えば青色リトマス試験紙が赤くなります。これは知っている人も多いですよね。
ほかにも酸っぱい味がするとか、
亜鉛や鉄などの金属と反応して水素を発生するというのもあります。
塩基の特徴は水に溶けて水酸化物イオンを出すというもの以外にも、
赤色リトマス紙が青くなったり、苦味があって、触るとヌルヌルするという特徴があります。
ここで中和について話をします。
中和とは先ほどお話しした。酸と塩基が混ざることで塩と水ができる反応のことです。
例えば塩酸と水酸化ナトリウムを混ぜると、塩化ナトリウムと水ができます。
塩酸が酸で水酸化ナトリウムが塩基です。この二つを混ぜることで水酸化ナトリウムと水ができるわけですが、この場合は塩化ナトリウムが塩です。
酸と塩基を混ぜることで、酸の特徴も塩基の特徴も失われます。
次にpHについてお話しします。
酸性は酸性でもどれくらい強い酸性なのか、塩基性またはアルカリ性とも言いますが、アルカリ性がどれだけ強いのかということを表すのが水素イオン指数というものです。
この水素イオン指数をpHと言います。
pHの値は０～１４まであります。
pH０～７未満であれば酸性、pH７なら中性、pH７～１４がアルカリ性です。
また酸性は酸性でも０に近ければ近いほど強い酸性で、７に近ければ近いほど弱い酸性です。
またアルカリ性はアルカリ性でもpH１４に近ければ近いほど強いアルカリ性でpH７に近ければ近いほど弱いアルカリ性です。
ここは大事なので覚えてください。
それではここからは金属とハロゲンについてお話しします。
まず金属についてです。
元素は、金属と非金属に分けることができます。
そして、金属には次のような性質があります。
金属光沢がある、熱や電気をよく伝える、ほとんどの金属は常温で固体である。例外は水銀。一般に融点は高い、ほとんどの金属は比重が１よりも大きく水余地思い。ただし、リチウムやカリウム、ナトリウムは比重が１より小さく水より軽い。水に入れると電子を失い、陽イオンになる。
これらが金属の特徴です。ここは覚えましょう。
金属のうち比重が４より大きいものを重金属、小さいものを軽金属と言います。
重金属は白金・金・水銀・鉛・銀・銅・ニッケル・鉄・亜鉛などがあり、軽金属はアルミニウム・マグネシウム・カルシウム・ナトリウム・カリウム・リチウムなどがあります。
ニッケルは別ですが、カタカナで書くものは大体軽金属で感じで書くものは大体重金属ですね。
次にイオン化傾向についてです。
金属の特良のところで水に入れると電子を失い陽イオンになりやすいという話をしました。
金属によって陽イオンになりやすさが違います。
陽イオンになりやすい順番に金属を並べたのがイオン化傾向です。
それが、リチウム、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄、ニッケル、すず、鉛、水素、銅、水銀、銀、白金、金の順番です。
リチウムが一番イオンになりやすく、金が一番イオンになりにくいです。
覚え方はりっちゃん貸そうかなまああてにするなひどすぎる借金という覚え方があります。
元素記号をかけないと難しいですが、元素記号をかける方はすでに覚えている人も多いと思います。
もちろん覚えた方が良いのは間違いないですが、まだ覚えていない人は他のところを勉強して余裕があったらおぼて欲しいと思います。
イオン化傾向が大きいものほど腐食が早いということを知っておいてください。
次にアルカリ金属についてです。
暑仮金属はイオン化傾向が大きく、常温で水と反応して水素を発生します。
水溶液は強いアルカリ性になるという特徴を持っています。
アルカリ金属はリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムがありますが、リチウム、ナトリウム、カリウムを覚えておけば十分です。
次にハロゲンについてです。
ハロゲンは水に溶けて陰イオンになりやすいという特徴があり、強い酸性になります。
また、水素や金属と反応しやすく、消化剤として使用されるものもあります。
この４つはハロゲンというグループに属していることを覚えておいてください。
それではここからは有機化合物についてお話ししていきます。
有機化合物とは炭素を含んでいる化合物のことです。逆に無機化合物は炭素を含まない化合物のことです。
ただし、二酸化炭素、一酸化炭素、炭酸ナトリウムに関しては炭素を含んでいても無機化合物なので例外として覚えておいてください。
有機化合物の例をあげてみます。
メタン、エタン、ベンゼン、酢酸、アセトン、メタノール、エタノール、アニリン、ほかにもたくさんあります。
このように有機化合物は炭素以外に水素、酸素、窒素などから構成されていることが多いです。
その中でも特に炭素と水素だけで構成されているものを炭化水素と言います。メタンやエタンやベンゼンなどですね。
ほかにも有機化合物の性質をあげてみます。
まず、一般に可燃性で空気中で燃えて二酸化炭素と水を生じます。
次に、水には溶けにくいものが多いですが、アルコールなどの有機溶媒にはよく溶けます。
次に、融点が低く、熱に弱いです。
次に、電気を伝えない、または非電解質のものが多いです。
非電解質とは、溶液が電気を伝えないもののことです。逆に電解質は溶液が電気を伝える物質のことです。
次に、結合の仕方によって鎖式化合物と環式化合物に分類することができます。
鎖式とは、炭素が鎖状に繋がっているもので、エタノールなどが例ですね。環式とは炭素が環状に連結されていてベンゼンなどがそうですね。
今日はここまでになります。
化学をやったことがある人には分かる内容かとは思いますが、
やったことのない人は１回みただけじゃよくわからないと思うので、動画を見返して理解していただければと思います。
ご視聴いただきありがとうございました。
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それではまた次回の動画でお会いしましょう。
