無機化学

気体の性質

(区分)気体名捕集法におい水溶液の性質その他製法
水素\( H_2 \)
(水素)
\( \text{ \colorbox{aqua}{水上置換} } \)-還元性\( Zn \)\( + \)\( H_2SO_4 \)
\( \text{ \colorbox{SpringGreen}{(希硫酸)} } \)
\( \longrightarrow \)\( ZnSO_4 \)
(硫酸亜鉛)
\( + \)\( H_2 \)
水素\( H_2 \)
(水素)
\( \text{ \colorbox{aqua}{水上置換} } \)-還元性\( 2Na \)\( + \)\( 2H_2O \)\( \longrightarrow \)\( 2NaOH \) \( + \)\( H_2 \)
ハロゲン\( Cl_2 \)
(塩素)
下方置換\( \text{ \colorbox{lime}{黄緑} } \)\( \text{ \colorbox{Tan}{刺激臭} } \)\( \text{ \colorbox{VioletRed}{酸性} } \)酸化作用(漂白・殺菌)
有毒
\( MnO_2 \)
(酸化マンガン (IV) )
\( + \)\( 4HCl \)
\( \text{ \colorbox{Dandelion}{(濃塩酸)} } \)
\( \longrightarrow \)
\( \text{ \colorbox{red}{(加熱)} } \)
\( MnCl_2 \)
(塩化マンガン (II) )
\( + \)\( 2H_2O \)\( + \)\( Cl_2 \)
ハロゲン\( HF \)
(フッ化水素)
下方置換\( \text{ \colorbox{Tan}{刺激臭} } \)\( \text{ \colorbox{pink}{弱酸性} } \)ガラスを侵す
有毒
\( CaF_2 \)
(フッ化カルシウム
ホタル石)
\( + \)\( H_2SO_4 \)
\( \text{ \colorbox{teal}{(濃硫酸)} } \)
\( \longrightarrow \)
\( \text{ \colorbox{red}{(加熱)} } \)
\( CaSO_4 \)
(硫化カルシウム)
\( + \)\( 2HF \)
ハロゲン\( HCl \)
(塩化水素)
下方置換\( \text{ \colorbox{Tan}{刺激臭} } \)\( \text{ \colorbox{magenta}{強酸性} } \)\( NH_3 \) と反応し白煙
有毒
\( NaCl \)\( + \)\( H_2SO_4 \)
\( \text{ \colorbox{teal}{(濃硫酸)} } \)
\( \longrightarrow \)
\( \text{ \colorbox{red}{(加熱)} } \)
\( NaHSO_4 \)
(硫酸水素ナトリウム)
\( + \)\( HCl \)
16族\( O_2 \)
(酸素)
\( \text{ \colorbox{aqua}{水上置換} } \)-酸化性\( 2H_2O_2 \)\( MnO_2 \)
\( \longrightarrow \)
(触媒)
\( 2H_2O \)\( + \)\( O_2 \)
16族\( O_3 \)
(オゾン)
-\( \text{ \colorbox{ProcessBlue}{淡青} } \)\( \text{ \colorbox{ProcessBlue}{特異臭} } \)-強酸化性\( 3O_2 \)\( \longrightarrow \)
(紫外線・
無声放電)
\( 2O_3 \)
16族\( H_2S \)
(硫化水素)
下方置換\( \text{ \colorbox{yellow}{腐卵集} } \)\( \text{ \colorbox{pink}{弱酸性} } \)強酸化性
酢酸鉛紙を黒変
\( FeS \)
(硫化鉄 (II) )
\( + \)\( 2HCl \)
\( \text{ \colorbox{yellow}{(希塩酸)} } \)
\( \longrightarrow \)\( FeCl_2 \)\( + \)\( H_2S \)
16族\( SO_2 \)
(二酸化硫黄)
下方置換\( \text{ \colorbox{Tan}{刺激臭} } \)\( \text{ \colorbox{VioletRed}{酸性} } \)還元性(漂白)\( Cu \)\( + \)\( 2H_2SO_4 \)
\( \text{ \colorbox{teal}{(濃硫酸)} } \)
\( \longrightarrow \)
\( \text{ \colorbox{red}{(加熱)} } \)
\( CuSO_4 \)\( + \)\( 2H_2O \)\( + \)\( SO_2 \)
15族\( N_2 \)
(窒素)
\( \text{ \colorbox{aqua}{水上置換} } \)--\( NH_4NO_2 \)
(亜硝酸アンモニウム)
\( \longrightarrow \)
(熱分解)
\( 2H_2O \)\( + \)\( N_2 \)
15族\( NH_3 \)
(アンモニア)
\( \text{ \colorbox{gold}{上方置換} } \)\( \text{ \colorbox{Tan}{刺激臭} } \)\( \text{ \colorbox{SkyBlue}{弱塩基性} } \)濃塩酸と反応し白煙 \( 2NH_4Cl \)
(塩化アンモニウム)
\( + \)\( Ca(OH)_2 \)
(水酸化カルシウム)
\( \longrightarrow \)
\( \text{ \colorbox{red}{(加熱)} } \)
\( CaCl_2 \)\( + \)\( 2H_2O \)\( + \)\(2NH_3 \)
15族\( NO \)
(一酸化窒素)
\( \text{ \colorbox{aqua}{水上置換} } \)-空気中で \( NO_2 \) に変化\( 3Cu \)\( + \)\( 8HNO_3 \)
\( \text{ \colorbox{lightgray}{(希硝酸)} } \)
\( \longrightarrow \)\( 3Cu(NO_3)_2 \)\( + \)\( 4H_2O \)\( + \)\( 2NO \)
15族\( NO_2 \)
(二酸化窒素)
下方置換\( \text{ \colorbox{Bittersweet}{赤褐} } \)\( \text{ \colorbox{Tan}{刺激臭} } \)\( \text{ \colorbox{pink}{弱酸性} } \)酸化性
有毒
\( Cu \)\( + \)\( 4HNO_3 \)
\( \text{ \colorbox{gray}{(濃硝酸)} } \)
\( \longrightarrow \)\( Cu(NO_3)_2 \)\( + \)\( 2H_2O \)\( + \)\( 2NO_2 \)
14族\( CO \)
(一酸化炭素)
\( \text{ \colorbox{aqua}{水上置換} } \)-還元性
猛毒
\( HCOOH \)
(ギ酸)
\( H_2SO_4 \)
\( \longrightarrow \)
(触媒)
\( H_2O \)\( + \)\( CO \)
14族\( CO_2 \)
(二酸化炭素)
下方置換\( \text{ \colorbox{pink}{弱酸性} } \)石灰水を白濁し、更に通じると白濁は消える\( CaCO_3 \)
(石灰石)
\( + \)\( 2HCl \)
\( \text{ \colorbox{yellow}{(希塩酸)} } \)
\( \longrightarrow \)\( CaCl_2 \)\( + \)\( H_2O \)\( + \)\( CO_2 \)

周期表

典型元素と遷移元素

典型元素
  • 1族、2族、13〜18族
遷移元素
  • 3〜12族
  • 価電子の数が変わらない(原子番号が増しても最外殻の電子の数は増えない、内側の電子殻の電子の数が増える) → 性質が似通ったものになる

金属元素と非金属元素

金属元素
  • \( B \) と \( Al \) の間から斜め右下に分けた左側
  • 熱や電気をよく導く
  • 陽イオンになりやすい(左下に位置する元素ほど陽性が強い、電子を放出しやすい)
    非金属元素
    • 右上に位置する元素ほど陰性が強い、電子を受け取りやすい

      塩基性酸化物

      • 金属元素の酸化物(のほとんど→両性酸化物)を塩基性酸化物という
        • 水と反応して塩基になる: \( BaO + H_2O \longrightarrow Ba(OH)_2 \)
        • 酸と中和反応する: \( MgO + 2HCl \longrightarrow MgCl_2 + H_2O \)

      酸性酸化物

      • 非金属元素の酸化物を酸性酸化物という
        • 水と反応して酸になる: \( SO_2 + H_2O \longrightarrow H_2SO_3 \)
        • 塩基と中和反応をする: \( SiO_2 + 2NaOH \longrightarrow Na_2SiO_3 + H_2O \)

      両性酸化物

      両性金属
      酸にも塩基にも溶ける金属
      \( Al, Zn, Sn, Pb \)(ああスンナリ)

      両性酸化物
      酸・塩基と反応する

      酸との反応
      \( Al_2O_3 + 6HCl \longrightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O \)
      塩基との反応
      \( Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \longrightarrow 2Na[Al(OH)_4] \)

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