【高校無機化学】アルカリ金属の性質のポイント

大学入試無機化学。今日のテーマは水素を除く1族元素の「アルカリ金属」です。価電子が1個で陽性が強く1価の陽イオンになりやすい性質があります。

アルカリ金属の単体

アルカリ金属Li、Na、K、Rb、Csの単体には次のような性質があります。

アルカリ金属は空気中の酸素と反応し酸化物をつくります。

アルカリ金属のLi、Na、Kは水と反応し水酸化物を生じ水素が発生します。

アルカリ金属の化合物には、酸化ナトリウムNa₂O、水酸化ナトリウムNaOH、炭酸ナトリウムNa₂CO₃、炭酸水素ナトリウムNaHCO₃などがあります。

酸化ナトリウムNa₂Oなどのようなアルカリ金属の酸化物は塩基性酸化物で、水と反応し塩基のNaOHになります。

水酸化ナトリウムNaOHは強塩基の物質なので、空気中の二酸化炭素と反応し、炭酸ナトリウムNa₂CO₃が生じます。水酸化ナトリウムの性質で覚える点は次の4つです。

水酸化ナトリウムは塩化ナトリウム水溶液を電気分解した後に得られます。

炭酸ナトリウムNa₂CO₃は、炭酸ソーダ、ソーダ灰とも呼ばれる白色固体の物質でガラスの材料として使われています。覚える性質は次の4つです。

炭酸ソーダ、ソーダ石灰とも呼ばれ、ガラスの原料として使われている。
水によく溶け、加水分解し弱塩基性を示す。
CO₃^2-＋H₂O⇄HCO^3-＋OH^–
再結晶で得られるNa₂CO₃・10H₂Oは風解し、Na₂CO₃・H₂Oになる。
Na₂CO₃・10H₂Oは無色透明、Na₂CO₃・H₂Oは白色粉末です。
強酸のHClなどで弱酸の遊離反応が起こりCO₂が発生する。
Na₂CO₃＋2HCl→H₂O＋CO₂＋2NaCl

炭酸水素ナトリウムNaHCO₃は、我々にとって身近な物質で、重曹とも呼ばれます。ベーキングパウダーやふくらし粉、胃腸薬などに含まれます。覚える性質は次の3つです。