0 私達の 世界 結婚指輪 金属のイオン化傾向ー 世界 49 結婚指輪 の 結婚指輪に金は使いますが , 鉄は使いません。金 Au は錆び ませんし , 美しい輝きをいつまでも失わないので , 永遠の愛を 誓うと意味づけられたからです。鉄 Fe は錆びやすく , すぐに 輝きを失うので , そんな結婚指輪はっくりません。 しかし , 化学の目からみると , Fe はいろいろと変化に富み , 研究対象として面白く , 価値もあるのです。鉄は私達の生活に 欠かせない金属です。さらに , 私達自身の体にとっても , 鉄分 ( 単体ではなく , 鉄のイオン ) は絶対に必要です。もし , 鉄分がな かったら , 生命を維持することはできません。このように , Fe は私達の生活や生命に必要不可欠な原子なのです。 一方 , 金はどうかといいますと , 化合物をつくりにくく , 化学 としてはあまり面白くないのです。 Au がなくても , 私達は生き られますし , 生活に何も不便なことは起こりません。しかし現 実の社会では , 金は鉄よりはるかに高価ですし , 価値のあるも のとされています。価値観というものは , さまざまです。 。金属のイオン化傾向 錆びるとは , 酸化される , すなわち , イオンになるということ である。錆びやすい鉄は , 錆びにくい金よりイオンになりやす い。この関係を , Fe は Au よりイオン化傾向が大きいという。 金属原子はすべて陽 ( + ) イオンになる。水素 H は金属原子では ないが , 陽イオンになる。 H を含めた金属原子の間には , イオン 化学 世界 162
目次 CONTENTS 26 一知っている人は知っている / シャルルの法則 105 27 ー摂氏温度一℃って , なんだ ? / 絶対温度 TK って , なんだ ? 28 ー実験することなく・・・ / ポイル・シャルルの法則 109 29 ー現実と理想 / 実在気体と理想気体 30 ー砂糖水 / 溶解のしくみ 3 プー安心して使える薬に・・・ / 再結晶って , なんだ ? 121 32 一気体の酸素も水に溶けている / 気体の溶解度 122 33 にい , 薄い / 34 ーキのつくり方 ~ 。。く。方 / 35 に丁の使い方 / 公式の使い方 36 一気をつけよう , 火の用心 / 凝固点降下 , 沸点上昇 131 37 ー腎臓の働き , 澄んだジュース / コロイドって , なんだ ? 132 38 ーお嫁さんの家・お婿さんの家 / 酸・塩基 135 39 ー国際結婚・養子縁組みだってある / 酢酸とアンモニア 138 40 ー早婚派・晩婚派 / 強酸・弱酸 41 ーどこの町にも・・・ / どんな水溶液中にも・・ 42 ー指数計算 / pH ・・・水素イオン指数 43 ー結婚式 / 中和反応式 , に婚の公式 / 中和の公式 45 ー薬は , 毒にもなる / 塩の加水分解 46 ト , ー / 酸化還元反応 107 114 115 濃 液 124 問題の解き方 126 129 141 142 143 146 150 153 156 X 6
第 47 ーあげる・もらうは同時に起こる / 酸化・還元は同時に起こる 48 ーお父さんだって・・・ / 酸化剤にも , 還元剤にも 49 ー結婚指輪 / 金属のイオン化傾向 50 ーゴミは指定の場所に / 電池 51 ー単体では絶対に存在しない金属を・・ / 電気分解 52 ー支払う金額と買いもの量は比例する / ファラデーの法則ー 53 ーエネルギーって , なんだ ? / 熱化学 54 一頭を冷やす知恵 / ③溶解熱 55 ー富士登山 / へスの法則 56 ー速い人 , 遅い人 / 反応の速さ 57 一人との出会い / 反応を速くする条件 58 ー平均点が高いクラスほど , 合格者が多い / 温度と活性化エネルギー 59 ータレントさん / 触媒って , なんだ ? 60 ー正反対のこと / 可逆反応 61 一見かけ上の変化 / 平衡 62 ー反発坊や / 平衡移動の原理 63 ーピアノの鍵盤 / 周期律 各 代表的な化学 0 ・イの物質 161 162 167 170 159 164 172 175 177 181 183 185 186 189 190 194 200 200
③結婚の準備 めでたく縁談がまとまり , 両家は結婚の準備に入ります。 お嫁さんの家では , 「娘よ , 幸せになりなさい」と花嫁道具一 式を用意します。そのため , 喜んで家の貯金を使います。お嫁さ んは花嫁道具をもっていくので ( + ) , 家は貯金を使うので ( ー ) とします。そして , この関係を次のように表します。 十 2 人姉妹の家では , お姉さんにも妹さんにも花嫁道具が必要 です。家としては 2 回貯金を使うので ( 2 ー ) となります。 十 2 魯 + とした方がよい お婿さんは男の子です。男子たるもの , 自分で婚約指輪を買 わなければなりません。当然 , お婿さんは貯金を使うので ( ー ) です。家はお嫁さんがきて家族が増えるから ( + ) です。 3 兄弟 の家は , ( 3 + ) となります。 9 十 3 + 136
第Ⅱ章◎化学おばけ 0 ・の考え方 。結品って , なんだ ? 化学 0 ・の世界でバラバラになるということは , 固体が融解 し液体になることである。次の固体物質の融け方を調べてみよう。 化 界 室温では固体だが , 加熱 ( 約 800 ℃ ) すると融け出し , 無色透明 室温で融解して水になる。 ⑨鉄くぎ の液体になる。 ②食塩 コップの中の氷は , 99 いる。この結合のしくみを結晶といい , 次の 4 通りある。 物質が固体のとき , 分子やイオンは規則正しく並んで結合して ダイヤモンドの液体など , 私達は見たことも聞いたこともない。 この結合力が強くなり , 融点が高くなるため , 融解しにくくなる。 イオンなどの結合力という。上の例では① , ② , ③ , ④の順番に クラスメイトの結束力のことを , 化学 0 イの世界では分子や われている。 愛が永遠に壊れないようにとの願いを込めて , 婚約指輪に広く使 しさはいうまでもなく , またバラバラになりにくいので , 2 人の 自然界で最も硬い物質で , 融点は 3500 ℃以上である。その美 4 ダイヤモンド ロした鉄にはならない。鉄は融解しにくい物質である。 かなりの高温 ( 約 1500 ℃以上 ) で加熱しないと , 融けてドロド
第Ⅱ章◎化学おばけ 0 をの考え方 は幸せな新婚さんです。 A 家と B 家は縁あって親戚関係 ( 以後 , AB と書く ) になります。 A 家と C 家 ( 2 姉妹 ) の結婚式 お仲人さんは , C 家の 2 姉妹のために , 1 人息子の A 家を 2 軒お世話しなければなりません。 9 この結果 , 2 軒の A 家と 1 軒の C 家が親戚関係 A2C とな り , 2 組の新婚さんが誕生します。この組み合わせを , 係数を 使って次のように表します。 A2C 十 2 D 家 ( 3 兄弟 ) と C 家の結婚式 3 兄弟と 2 姉妹です。お仲人さんはどうしますか。 そうです , 3 と 2 の最小公倍数である , 6 人のお婿さんと 6 人のお嫁さんを世話すれば , みんな結婚できます。そのために , 2 軒の D 家と 3 軒の C 家が親戚関係 D2C3 となり , 6 組の新婚 さんが誕生します。 A B 例・ 2 十 十 2 十 6 D2C3 十 十 3 2 147
第Ⅱ章◎化学おばけ 0 ・の考え方 0 4 早婚派・晩婚派 強酸・弱酸 私達の 世界 化学 世界 40 早婚派・晩婚派 「早く , 結婚したい。」 「まだまだ , 独身でいたい。」 クラスメイトの中にも , 身の周りの人の中にも , 結婚の早い 人 , 遅い人がいます。人生 , さまざまです。 。 % ⑩強酸・弱酸 世界 以下は , 化学 0 ・を理解するための参考例である。 ◆塩酸 HCI 100 個を水に溶かす。 ( 100 個の H が存在する。 ) ・ 95 個が ( HCI H + + C に ) と電離する。 ( 95 個の H + が生じる。 ) ・ 5 個は HCI のまま水に溶ける。 ( 5 個は H のまま。 ) ◆炭酸 H2C03 100 個を水に溶かす。 ( 200 個も H が存在。 ) 2 H + + C032 ー ) と電離する。 ・ 1 個が ( H2C03 ( 2 個の H 、しか生じない。 ) ・ 99 個は H2C03 のまま水に溶ける。 ( 198 個も H のまま。 ) 塩酸と炭酸を同じ個数溶かしたのに , H + は塩酸の方が炭酸より 断然多い。したがって , 酸の強さは HCI が強く , H2C03 は弱い。 すなわち , 塩酸が強酸で , 炭酸が弱酸である。 塩基も電離する割合によって , 強塩基と弱塩基に分けられる。 強酸・・・ HCI, HN03, H2S04 ・・・ NaOH , KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ( 上記以外の酸と塩基は , 弱酸 , 弱塩基と考えてよい。 ) の 私達の 世界 141
①分子結晶 ②イオン結晶 ③金属結晶 ④共有結合結晶 0 0 0 を 0 0 , = = 0 0 0 0 0 0 ・ Na + イオン ・自由電子 0 水分子 ・鉄イオン 0 C にイオン 0 炭素原子 ロ氷 ロ食塩 例鉄くき ロダイヤモンド ( 水 H20 ) ( 塩イけトリウム NaCI) ( 鉄 Fe) ( 炭素 C) ①分子結晶 同じ分子どうしが分子間力によって引きつけあい , 規則正しく 並んでいる結晶である。水分子 H20 の分子結品が氷である。 ②イオン結晶 + イオンとーイオンが電気的な力によって引きつけあい , 交互 に規則正しく並んで結合している。ナトリウムイオン Na+ と塩化 物イオン CI- とのイオン結晶が食塩 ( 塩化ナトリウム ) である。 ③金属結晶 金属板全体の中を多数の自由電子 ( 見張り役の先生に相当 ) が くるくると回り , 金属の + イオンを規則正しく結合させている。 鉄イオンの金属結品が鉄くぎである。 0 。④共有結合結晶 多数の原子や構成粒子が , 立体的に共有結合してつながってい る。ダイヤモンドは多数の C がガッチリとスクラムを組むように 共有結合している , 最強の結晶である。 一般に , ①分子結晶ー→②イオン結晶ー→③金属結晶 ④共有結合結晶の順に分子やイオンなどの結合力が強くなる。 また , 固体として硬くなり , 融点や沸点も高くなる。すなわち , 液体や気体になりにくくなるということである。 0 100
例・ 3 例・ 4 OH Na 電離式 OH OH OH AI 電離式 NaOH Al(OH)3 十 Na Na + 十 OH- 3 十 + 3 ⑩ー AI A13+ 十 3 OH- お嫁さん 1 人増える お婿さん 1 人 お嫁さん 3 人増える お婿さん 3 人 〇 Ca(OH)2 の電離式を書け。 H3P04 , A. 26 ① H3P04 3 H + 十 P043 ーーー→ Ca2 + 十 2 OH- 〇 Ca(OH)2 0 私達の 世界 国際結婚・養子緑組みだってあす 化学 の 世界 138 世界 私達の はありません。 ところが多いようです。書き方が変わるだけで , 人間に変わり 太郎のように表します。外国では , 太郎日本のように逆にする ところで日本人の名前は姓を前に名を後ろに , 例えば , 日本 これからも増えることでしよう。 現代は国際化社会です。国際結婚する人も多くなりました。 39 国際結婚・養子縁組みだってある
瓮舗缶ト の数と魯の数が同じになるように , 両家の軒数をそろえ の世界も同じです。いいお仲人さんになって下さい。 ることが結婚の基本法則です。 塩基と酸の反応を中和反応といい , 塩と水ができる。 中和反応式 塩基 + 酸 ( お婿さんの家 ) ( お嫁さんの家 ) 塩 + 水 ( 親戚関係 ) ( 新婚さん ) ・水は , 酸の⑧と塩基の⑩からできる。 ・塩の名称は , p. 54 のイオン名を組み合わせる。 NaOH と HCI の中和反応式・・・く〉は塩の名称。 NaOH 十 HCI NaCl く塩化ナトリウム〉 十 H20 Ca(OH)2 と HN03 の中和反応式 例・ 2 N 03 十 N03 Ca(OH)2 十 2 HN03 148 Ca OH OH N 03 Ca N03 Ca(N03)2 く硝酸カルシウム〉 十 十 HOH HOH 2 H20