熱濃硫酸

一般小学生

まとめ

【定義】
加熱した濃硫酸のこと。強い酸化作用を持ち、希硫酸や塩酸といった通常の酸には溶けない銅や銀などの金属を酸化して溶解させることができる。

学習の要点

  • 重要語句:酸化作用、二酸化硫黄(SO2)、イオン化傾向、王水
  • 用語の意義:金属の反応性を理解する指標となる。水素よりイオン化傾向が小さい金属のうち、銅や銀を溶かすことができる試薬として重要である。

解説

熱濃硫酸は、濃硫酸を加熱することで強力な酸化剤として働く性質を持つ。

金属と酸の反応において、イオン化傾向が水素(H2)よりも大きい金属は希硫酸などに溶けて水素を発生させる。しかし、銅や銀のように水素よりもイオン化傾向が小さい金属は、通常の酸では溶かすことができない。これらの金属を溶解させるためには、熱濃硫酸のような強い酸化力を持つ酸が必要となる。

熱濃硫酸が金属と反応する際、発生する気体は水素ではなく二酸化硫黄(SO2)である。金属の種類によって反応する条件は異なり、カリウムから銀までの多くの金属を溶かすことができるが、極めて反応性が低い金(Au)や白金(Pt)を溶かすことはできない。

金や白金を溶解させるには、濃塩酸と濃硝酸を混合した「王水」と呼ばれるさらに強力な薬品が必要となる。このように、金属の性質とそれに対応する薬品の組み合わせは、金属のイオン化傾向に基づき体系化されている。

補足
鉄、アルミニウム、ニッケルなどの金属は、冷たい濃硫酸中では表面に緻密な酸化被膜を形成して内部が保護される「不動態」という状態になるため溶けないが、加熱した熱濃硫酸中ではこの被膜が破壊され、反応が進行して溶解する。

小学生のみなさんへ

熱濃硫酸(ねつのうりゅうさん)は、濃い硫酸を熱したとても力の強い薬品です。

ふつうの酸には溶けない「銅」や「銀」などの金属を溶かすことができます。金属がこの薬品に溶けるときには、水素ではなく「二酸化硫黄(にさんかいおう)」という別の気体が出てくるのが特徴です。

ただし、金属の中でも「金」はとても守りが強く、この熱濃硫酸を使っても溶かすことができません。金を溶かすには「王水(おうすい)」という特別な薬品が必要になります。

金属には、水に触れるだけで反応するものから、特別な薬品を使わないと溶けないものまで、種類によって反応のしやすさに違いがあるのです。

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