今回のテーマは、「イオン化傾向と金属単体の反応性」です。

金属の反応性について、次のような表で整理していきます。

上の段には、金属の単体が並んでいますね。
みなさんは、並び方の規則性がわかりますか？
左から順に、 イオン化傾向が高い順 に並べられています。
ちなみに、水素は金属ではありませんが、重要なのでリストに入っています。

これらの金属に空気や水、酸を反応させると、どうなるでしょうか？
表では、 「○」が「反応する」 、 「×」が「反応しない」 ということを表しています。

まずは、上から２段目から見ていきます。
金属と空気の反応ですね。

リチウムLi～ナトリウムNaは、 空気と反応 します。
アルカリ金属・アルカリ土類金属は非常に反応性が高いです。
そのため、空気と速やかに反応するわけです。

マグネシウムMg～銅Cuは、空気とゆっくりと反応し、 酸化皮膜 を生じます。
表面に膜ができるイメージですね。

水銀Hg～金Auは、空気と反応しません。
先ほど紹介したように、Auでできたツタンカーメンのマスクなどは、全く錆びていませんでしたよね。

次に２段目です。
金属と水の反応について、見ていきましょう。

リチウムLi～ナトリウムNaは、 水と激しく反応 します。

マグネシウムMgは、 熱水と反応 します。

アルミニウムAl～鉄Feは、 高温水蒸気と反応 します。

ニッケルNi～金Auは、どのような状態の水とも反応しません。

最後に、3段目です。
金属と酸の反応を見ていきます。

リチウムLi～鉛Pbは、 塩酸や希硫酸と反応 して、水素を発生させます。
H₂よりイオン化傾向が大きいものが反応するというイメージですね。

銅Cu～銀Agは、 硝酸や熱濃硫酸と反応 します。

白金Pt・金Auは、 王水と反応 することになっています。
王水とは、濃硝酸と濃塩酸を1:3の体積比で混ぜ合わせたものです。
王水は非常に強い酸なので、PtやAuまで溶かすことができるのです。

最後にもう一つ、大事なポイントがあります。
アルミニウムAl、鉄Fe、ニッケルNiは、濃硝酸と反応しません。
というのも、金属表面が一瞬で酸化されてしまい、中まで反応が進まないのです。
この状態を、 不動態 といいます。

金属の反応性について、表のイメージで整理しておきましょう。