無機化学では、多くの物質を覚えなくてはなりません。その中でも沈殿を覚えることは重要です。数多くの沈殿を効率的に覚えましょう。
金属イオンの検出
金属イオンを調べるには、炎色反応やできる沈殿を調べるといった方法があります。中でも沈殿は覚える内容が多く、受験生泣かせの内容でもあります。しかし、ここをしっかりと覚えることで、化学の基礎力がグッと上がります。
陽イオンである金属イオンと陰イオンである非金属イオンの組み合わせで、沈殿ができるかどうかが決まります。どのイオンとどのイオンが組み合わさったときに沈殿ができるのかを覚えていきましょう。
また、このイオンの組み合わせを覚えることで、金属イオンを検出することができるようになります。頑張って覚えていきましょう。
硝酸イオン
硝酸イオンNO₃²⁻
どの陽イオンとも沈殿をつくらない。
塩化物イオン
塩化物イオンCl⁻
塩化物イオンと沈殿をつくる陽イオン
- 銀イオンAg⁺
Ag⁺＋Cl⁻→AgCl↓（白） - 鉛（Ⅱ）イオンPb²⁺
Pb²⁺＋2Cl⁻→PbCl₂↓（白）
覚え方「現（Ag⁺）ナマ（Pb²⁺）でえ～んか（Cl⁻）？」
塩化物イオンの沈殿で覚えること
塩化銀AgCl（白）は、光が当たると黒くなる性質「感光性」があります。写真のフィルムの現像に利用されています。
- AgCl→Ag⁺＋Cl⁻ 光で分解
塩化鉛（Ⅱ）PbCl₂は、熱水に溶けます。
- PbCl₂→Pb²⁺＋2Cl⁻ 熱水に溶ける
硫酸イオン
硫酸イオンSO₄²⁻
硫酸イオンと沈殿をつくる陽イオン
- バリウムイオンBa²⁺
Ba²⁺＋SO₄²⁻→BaSO₄↓（白） - カルシウムイオンCa²⁺
Ca²⁺＋SO₄²⁻→CaSO₄↓（白） - ストロンチウムイオンSr²⁺
Sr²⁺＋SO₄²⁻→SrSO₄↓（白） - 鉛（Ⅱ）イオンPb²⁺
Pb²⁺＋SO₄²⁻→PbSO₄↓（白）
覚え方「バ（Ba²⁺）カ（Ca²⁺）にする（Sr²⁺）な（Pb²⁺）硫酸！」
炭酸イオン
炭酸イオンCO₃²⁻
炭酸イオンと沈殿をつくる陽イオン
- バリウムイオンBa²⁺
Ba²⁺＋CO₃²⁻→BaCO₃↓（白） - カルシウムイオンCa²⁺
Ca²⁺＋CO₃²⁻→CaCO₃↓（白） - ストロンチウムイオンSr²⁺
Sr²⁺＋CO₃²⁻→SrCO₃↓（白）
覚え方「バ（Ba²⁺）カ（Ca²⁺）にする（Sr²⁺）炭酸！」
クロム酸イオン
クロム酸イオンCrO₄²⁻
クロム酸イオンと沈殿をつくる陽イオン
- 鉛（Ⅱ）イオンPb²⁺
Pb²⁺＋CrO₄²⁻→PbCrO₄↓（黄） - バリウムイオンBa²⁺
Ba²⁺＋CrO₄²⁻→BaCrO₄↓（黄） - 銀イオンAg⁺
2Ag⁺＋CrO₄²⁻→Ag₂CrO₄↓（赤褐）
覚え方「菜（Pb²⁺）畑（Ba²⁺）で銀（Ag⁺）貨を拾うのに苦労（CrO₄²⁻）した」
水酸化物イオン
水酸化物イオンOH⁻
水酸化物イオンと沈殿をつくる陽イオン
金属のイオン化傾向で覚えます。
Li、K、Ba、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、(H₂)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Ni²⁺、Sn²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺
は水酸化物イオンと反応し、水酸化物が沈殿します。
- マグネシウムイオンMg²⁺
Mg²⁺＋2OH⁻→Mg(OH)₂↓（白） - アルミニウムイオンAl³⁺
Al³⁺＋3OH⁻→Al(OH)₃↓（白） - 亜鉛イオンZn²⁺
Zn²⁺＋2OH⁻→Zn(OH)₂↓（白） - 鉄（Ⅲ）イオンFe³⁺
Fe³⁺＋3OH⁻→Fe(OH)₃↓（赤褐） - 鉄（Ⅱ）イオンFe²⁺
Fe²⁺＋2OH⁻→Fe(OH)₂↓（緑白） - ニッケルイオンNi²⁺
Ni²⁺＋2OH⁻→Ni(OH)₂↓（緑） - スズ（Ⅱ）イオンSn²⁺
Sn²⁺＋2OH⁻→Sn(OH)₂↓（白） - 鉛（Ⅱ）イオンPb²⁺
Pb²⁺＋2OH⁻→Pb(OH)₂↓（白） - 銅（Ⅱ）イオンCu²⁺
Cu²⁺＋2OH⁻→Cu(OH)₂↓（青白）
Hg²⁺、Ag⁺
は水酸化物イオンと反応し、酸化物が沈殿します。
- 水銀イオンHg²⁺
Hg²⁺＋O²⁻→HgO↓（黄） - 銀イオンAg⁺
2Ag⁺＋O²⁻→Ag₂O↓（褐）
水酸化物イオンの沈殿で覚えること
生じた沈殿に水酸化ナトリウム水溶液（NaOH水溶液）を過剰量加えると、生じた沈殿が溶けて錯イオンになり透明になるものがあります。
- Al(OH)₃↓（白）→[Al(OH)₄]⁻（無色透明）
- Zn(OH)₂↓（白）→[Zn(OH)₄]²⁻（無色透明）
- Sn(OH)₂↓（白）→[Sn(OH)₄]²⁻（無色透明）
- Pb(OH)₂↓（白）→[Pb(OH)₄]²⁻（無色透明）
覚え方「あ（Al³⁺）あ（Zn²⁺）すん（Sn²⁺）なり（Pb²⁺）溶ける」
生じた沈殿にアンモニア水（NH₃水溶液）を過剰量加えると、生じた沈殿が溶けて錯イオンになり透明になるものがあります。
- Cu(OH)₂↓（青白）→[Cu(NH₃)₄]²⁺（深青）
- Zn(OH)₂↓（白）→[Zn(NH₃)₄]²⁺（無色透明）
- Ni(OH)₂↓（緑）→[Ni(NH₃)₆]²⁺（青紫）
- Ag₂O↓（褐）→[Ag(NH₃)₂]⁺（無色透明）
覚え方「安（NH₃）（Zn²⁺）藤（Cu²⁺）に（Ni²⁺）ぎ（Ag⁺）にぎ」
硫化物イオン
硫化物イオンS²⁻
硫化物イオンと沈殿をつくる陽イオン
硫化物イオンも、金属のイオン化傾向で覚えます。このとき水溶液の液性がどうであるかで沈殿ができるかどうかが決まります。
Li、K、Ba、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、(H₂)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
Zn²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Ni²⁺
は中性と塩基性のとき、H₂Sを加えると沈殿します。このときFe³⁺は還元されてFe²⁺になります。
- Zn²⁺＋S²⁻→ZnS↓（白）
- Fe²⁺＋S²⁻↓FeS↓（黒）
- Ni²⁺＋S²⁻→NiS↓（黒）
Sn²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Ag⁺
は液性に関係なく、酸性でも中性でも塩基性でも沈殿が生じます。
- Sn²⁺＋S²⁻→SnS↓（褐）
- Pb²⁺＋S²⁻→PbS↓（黒）
- Cu²⁺＋S²⁻→CuS↓（黒）
- Hg²⁺＋S²⁻→HgS↓（黒）
- Ag⁺＋S²⁻→Ag₂S↓（黒）
硫化物イオンでできる沈殿は、基本的に黒色が多いので、それ以外の色の沈殿を覚えるようにしましょう。
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