名階可岳の化学授業（無機）

元素特定

「無機をやる。

無機は鉄とか亜鉛とかアルカリ金属だとかアルカリ土類金属だとかハロゲンだとか、主だった元素を一つ一つ特徴を覚えていく所だけど…。

これをマスターするにはコツがあるよ。

はい、教科書の一番前の表紙開いて。何がある？」

「周期表ですか?」

「うん。短い一言の特徴をここに書き込んでいくんだ。塩素は毒があって黄緑だから『毒緑』とかね。

『アルカリ土類金属』とか、縦の属性が書かれている周期表がいいね。

大きめにコピーして書き込んでもいい。

それから、『金属で一番電気を通しやすいのは銀』とか、細かい情報を、全部周期表の余白に書き込んでいくんだ。ごろ合わせとかも全部。

とにかく一枚にする。もしくは2枚。

そうしないとたくさんのノートを復習するのはおっくうだし、何より、ほら！これ僕の。見て。

文字だけで『1族アルカリ金属はカリウム・リチウムなどで、水素は含まない。そしてその特徴は炎色反応と陽イオンへのなりやすさと、水に入れるだけでOH⁻と結合することである。2族アルカリ土類金属は…』って、1族2族って言われるより、『一番左の行はこの特徴。左2番目はこの特徴。一番右が希ガス、右2番目がハロゲン』と覚える方が、はるかに覚えやすい。

表で場所を特定すると、覚えやすくなるからね。

人の名前も、あいうえお表上に並べて覚えている人いるしね。ホテルのドアマンとか。」

はい、それから、これだけが無機じゃないよ。

一番のクライマックスは、たくさん混ぜた無機質を分離して分析することだ。

酸に溶けやすいとか、強塩基じゃないと無理だとか、銀イオンと結びつくのはこれとこれだけだとか、そういったことを利用して、7種類くらい混ぜた無機質を一つ一つ分離してしかもそれを当てるんだ。

これできると、ちょっと科学者になったみたいな気がするよ。

とにかく覚えること多いから、でもここは覚えるだけだから、覚えやすい表を作って持ち歩くといいよ。

暗記だけだから、ある意味いただき問題だ。」

「無機はやることいっぱいあるけど、基本覚えるしかない。それも大量に。

そしてクライマックスは、『元素特定』だ。

だから、まずこの『元素特定』のごろ合わせだけ教えるね。

なぜってこれが一番大変だから。全部知ってなきゃ解けないよ。」

[元素特定]

何を混ぜたらどうなるのか?

塩素Cl⁻で沈殿する

「銀杏水」：銀Ag⁺　鉛Pb⁺　水銀Hg⁺

＊PbClは被膜をつくるので両性金属だがHClに溶けない。

CO₃²⁻・SO₄²⁻で沈殿する

「バカなカバ　スルー」：Ba²　Ca²⁺　Pb²⁺　Sr²⁺(アルカリ土類金属＋鉛)

＊Ba SO₄　PbSO₄はともに白い沈殿。溶けない。

でもBaCO₃　PbCO₃はHClで弱酸遊離して溶ける。

H₂Sとの反応

酸性ほど沈殿しにくい。言い換えればもともと沈殿しやすいものは酸性でも沈殿する。

だから、ここはイオン化傾向が問題になる。

イオン化傾向おさらい

K(貸そう)　Ca（か）Na（な）　Mg（ま）Al（あ）　Zn(あ)　Fe（て）　Ni（に）Sn（す）Pb(な)(鉛)　 H₂(ひ)　Cu(ど)　Hg(す)　Ag（ぎる）Pt(しゃっ)（白金）Au（きん）

先に行くほど沈殿しやすく、前のものほどすぐイオン化する。

この傾向で、一番後ろを先頭とすると、

Snまで　酸性でも沈殿

Znまで　中性・塩基性でも沈殿

Znより下　Al以下　何をやっても沈殿しない

＊H ₂Sは弱酸。だから、酸性だと[S²⁻]が遊離しにくくなる。(溶解平衡の式で。ここでは省くけれど、[H⁺]×[S²⁻]が一定なので、[H⁺]が増えると[S²⁻]が減るので。)

とにかく酸性だと[S²⁻]が減る。その分沈殿も作りにくくなるが、それでも溶けるものが存在する。それで見分けがつく。

＊沈殿物の色が基本「―S」は黒だけれど、その色が変わる。

MnS　＋マンガン→ピンク

CｄS　＋カドニウム→黄色

ZnS　＋亜鉛→白

覚えるしかない。要注意。

・ほとんどのものが沈殿するが

OH⁻との反応：K⁺　Ca²⁺　Na⁺(『貸そうかな』)　これだけが沈殿しない。強塩基だから。

・Ag（OH）は存在しない。

→Ag₂O(褐色)のみが存在する。

・溶けるかどうかはどの分子と錯イオンを作りやすいかによる。

NaOHとの反応：両性金属がOH⁻となじむ。

両性金属は「ピースあるぜ」　Pb　Sb　Al　Zn　(煙草をイメージ)

＊これらは[OH⁻]をたくさん入れると(＝つまり沈殿物を強塩基に溶かすと)最初は沈殿するが、錯イオンを作って溶ける。

＊このうちPbとSbは14族で同族。

NH₃との反応：

「ZAC」　Zn　Ag　Cu　(洋服屋さんをイメージ)

これらも最初は沈殿するがNH₃をたくさん入れると錯イオンを作って溶ける。

Ag ⁺→Ag ₂O(褐色)→[Ag(NH₃)₂]⁺

Zｎ²⁺→Zn（OH）₂→[Zｎ(NH₃)₄] ²⁺

Cu ²⁺(青)→Cu（OH）₂(青白)→[Cu(NH₃) ₄]²⁺(深青)

炎色反応(の歌)

Li赤　リチウムリコピントマトの赤

Na黄　ナトリウム泣き虫黄色

K赤紫　カリウムカムカム赤紫

Ca橙　CA(キャビンアテンダント)　代々　CA

Ba黄緑　バカだね　ねえ君　黄緑色

Cu青緑　網どう？青緑

＊これで反応が出るという事は塩化物である可能性がある。

(やや難)CrO₄²⁻との沈殿(問題は)色が変わること

PbCrO₄(黄色)　

Ag₂CrO₄(赤褐色)

BaCrO₄(淡黄色)