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アルミニウム

アルミニウム

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

アルミニウム
銀白色の軽金属で、軽量かつ加工性に優れた代表的な金属元素
  • 熱や電気を非常によく伝える「良導体」であり、銀や銅に次いで高い熱伝導率を持つ
  • 酸だけでなく強アルカリにも反応して水素発生させる「両性金属」としての性質を持つ
  • 精錬に多量の電力を必要とすることから「電気の缶詰」とも呼ばれ、リサイクルの重要性が極めて高い

解説

アルミニウムは、密度が約2.7g/cm³と鉄の約3分の1程度しかない非常に軽い金属です。物理的性質として、銀や銅に次ぐ優れた熱伝導率と電気伝導率を有しており、送電線や調理器具などに広く利用されています。

化学的には、酸(塩酸など)と強アルカリ(水酸化ナトリウム水溶液など)の両方に溶解して水素を発生させる「両性金属」です。この反応は、金属の質量と発生する水素の体積比例関係にあるため、化学計算の典型的な題材となります。また、空気中では表面に緻密な酸化被膜(不動態)を形成するため、内部まで腐食が進行しにくいという特徴があります。

項目 アルミニウム
密度 小さい(軽い) 大きい(重い) 大きい(重い)
熱伝導率 非常に高い 低い 極めて高い
耐食性 高い(酸化被膜) 低い(錆びやすい) 中程度
コラム

アルミニウムの原料はボーキサイトという鉱石ですが、これからアルミニウムを取り出す「精錬」の工程には膨大な電力が必要です。そのため「電気の缶詰」という別名があります。一方で、使用済みのアルミニウム製品をリサイクルする場合、原料から作る際のわずか3%程度のエネルギーで再生できるため、アルミ缶などの回収と再利用は環境保護の観点から非常に重要視されています。

また、硫酸アルミニウムと一価金属の硫酸塩からなる「みょうばん(明礬)」は、温度による溶解度の差が大きいため、理科の実験における再結晶の代表例としてよく登場します。

小学生のみなさんへ

アルミニウムは、わたしたちのまわりでたくさん使われている、とても軽くて便利な金属です。ジュースのアルミ缶や、キッチンで使うアルミホイル、学校の窓のサッシなど、いろいろなところで見つけることができます。

アルミニウムには、熱を伝えやすいという特徴があります。そのため、フライパンやなべなどの料理道具にもよく使われています。また、電気もよく通すので、大きな電線にも使われています。

アルミニウムを作るには、たくさんの電気を使います。そのため「電気の缶詰かんづめ」と呼ばれることもあります。でも、一度使ったアルミニウムをリサイクルすれば、新しく作るよりもずっと少ないエネルギーでまた使うことができます。アルミ缶をリサイクルすることは、地球資源しげんを守るためにとても大切なことなのです。

ルラスタコラム

アルミニウムは、もともとは宝石の「サファイア」や「ルビー」と同じ成分からできています。ルビーの赤い色は、アルミニウムの成分に少しだけ別の物質ぶっしつがまざることで生まれるんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 アルミニウムに塩酸や水酸化ナトリウム水溶液を加えたとき、共通して発生する気体は何ですか。
水素
【応用】 アルミニウムが「電気の缶詰」と呼ばれる理由を、その製造工程の特徴から説明しなさい。
原料のボーキサイトからアルミニウムを精錬する際に、極めて大量の電力を消費するため
【実践】 アルミニウムのように、酸の水溶液にもアルカリの水溶液にも反応して溶ける金属を何と呼びますか。
両性金属

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