一般小学生
まとめ
- アルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液に浸しても、溶解や気体の発生といった変化が一切見られない金属。
- 塩酸などの酸とは反応して水素を発生させるが、強塩基(アルカリ)とは反応しない性質を持つ。
- アルミニウムや亜鉛などの「両性金属」との対比において、化学的性質の違いを理解するための重要な指標となる。
解説
特定の金属、例えばアルミニウムや亜鉛などは、酸だけでなくアルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液とも反応して水素を発生させる「両性金属」としての性質を持っています。これに対し、鉄や銅は水酸化ナトリウム水溶液に浸しても、気体の発生や発熱、金属片の消失といった変化は全く観察されません。この反応性の違いは、物質を同定する際の重要な手がかりとなります。
また、金属と酸(塩酸など)の反応においては、加える金属の量に比例して発生する水素の体積が増加しますが、反応物のいずれかが不足すると反応は停止します。例えば、一定量の塩酸にアルミニウムを加えていく実験では、塩酸が残っている間は水素が増え続けますが、塩酸が完全に消費される「過不足なく反応する点」を境に、それ以上アルミニウムを追加しても水素の発生量は増えなくなります。この量的関係をグラフ化すると、反応が止まるポイントで水平な線を描くことになります。
小学生のみなさんへ
理科の実験で、アルミニウムや亜鉛という金属を「水酸化ナトリウム水溶液」という液体に入れると、あわを出して溶けることがあります。しかし、鉄や銅はこの液体に入れても、あわを出したり溶けたりする変化はまったく見られません。
また、金属を塩酸に入れたとき、出てくる水素の量は、入れた金属の量に比例して増えていきます。でも、塩酸が足りなくなると、いくら金属をたしても水素は増えなくなります。このように、反応するものの量には決まりがあるのです。
ルラスタコラム
10円玉は銅でできていて、1円玉はアルミニウムでできています。もし水酸化ナトリウム水溶液の中に1円玉を入れると溶けてしまいますが、10円玉は溶けません。身近な硬貨も、実はまったく違う性質の金属でできているのですね。
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