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塩化アルミニウム

塩化アルミニウム

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

解説

アルミニウムに塩酸を加えると、激しい発泡を伴いながら金属が溶解します。このとき発生する気体水素($H_2$)であり、水に溶けにくいため水上置換法捕集されます。この反応を化学反応式で表すと「$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$」となり、水溶液中には塩化アルミニウム($AlCl_3$)が生成されます。

この反応において、反応物の量による「過不足」に注目することが重要です。塩酸とアルミニウムが過不足なく反応した場合は、水溶液を蒸発させると塩化アルミニウムのみが残ります。しかし、アルミニウムが過剰であれば未反応の金属が残り、逆に塩酸が過剰であれば、蒸発させた際に塩化水素が揮発して塩化アルミニウムだけが残るなど、粒子のモデルを用いて反応後の状態を論理的に考えることができます。

得られた白い固体(塩化アルミニウム)は、元のアルミニウムが持っていた「金属の性質」を完全に失っています。これは、化学変化によって原子の組み合わせが変わり、新しい物質が誕生したことを示しています。

コラム

工業的・化学的な側面では、無水塩化アルミニウムは非常に強力なルイス酸として知られています。特に有機化学の分野では、芳香族化合物に置換基を導入する「フリーデル・クラフツ反応」の触媒として欠かせない物質です。また、発生した水素はあらゆる気体の中で最も軽く、燃焼すると酸素と結びついて水($H_2O$)になるという性質を持っています。

小学生のみなさんへ

アルミニウム(アルミはくなど)を塩酸(えんさん)という液体に入れると、あわを出して溶けてしまいます。このときに出るあわは「水素(すいそ)」という気体です。アルミニウムが溶けたあとの液体を、スライドガラスにのせて熱して、水分を蒸発じょうはつさせてみましょう。

すると、あとに白い粉のようなものが残ります。これが「塩化アルミニウム」です。もとのアルミニウムはピカピカ光っていて電気を通しますが、この白い粉は光りませんし、電気も通しません。塩酸と反応することで、まったく別の物質ぶっしつに変わってしまったのです。

実験では、入れるアルミニウムの量や塩酸の強さによって、あとに残るものの様子が変わることもあります。科学の力で新しいものが生まれる不思議な現象げんしょうですね。

ルラスタコラム

塩化アルミニウムは、実は私たちの身近なところでも使われています。たとえば、汗をおさえる制汗剤(せいかんざい)の成分として入っていることがあるんですよ。化学の力は、生活のいろいろな場所で役立っているのですね。

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