アルカリ金属

今日は文系クラスのアルカリ金属の授業です。
自然界には多く含まれるがそれはほとんど化合物として海水や岩石中にある。
このアルカリ金属は周期表の一番左で水素を除く、リチウム、ナトリウム、カリウム等である。
ここにそれらの金属を持って来た。

自然界にないものと言うことでこの金属だけを取り出すのは難しく、化合物を高温に加熱して液体にしてさらに電気分解を起こして得られる。
この物質はどんな物かここにＣＣＤカメラを持って来た。どれも石油中に保存されているが、実際に切ってみよう。

だれか切ってみたいという人はいるかな？
ということで実際にリチウムやカリウムを生徒にきってもらう。
硬さはどうだったろう。
リチウムは硬かったがカリウムはバターをきるみたいだった。
というくらいの硬さ、金属の中でこんなに柔らかいというのが特徴の一つ、
さて、これを１リットルビーカーの中に水を入れた物の中に入れて見よう。
水面で激しく反応しているね。
ナトリウムは黄色の炎を出している。
カリウムはもっと激しく赤の炎を出しているが、リチウムはというとそんなに火を出すほどではないね。
さて水と反応すると、水溶液はフェノールフタレインを加えると赤くなることからアルカリ性だということが分かる。
しかし、ただアルカリ性の物質ができるだけでなぜ多量に入れると爆発するのか？？
それは、さっき火が出たので分かるように反応熱は大きい。
さらに水素も発生する。
水素が急激に発生し、それに引火して爆発するということが考えられる。
これを確かめるために試験官の中に水を入れその中にリチウムを入れて反応させよう。
このとき発生する気体を別の試験官にとる。
この時注意することは気体の発生中に火を付けない。
反応容器に火を付けないということ爆発する危険性がある。
さて試験官に取った気体にチャッカマンの火を近付けると爆鳴が聞こえる。
確かに水素が発生した。

この反応は周期表の下に行くほど大きい。
それは周期表の下に行くほど一価の陽イオンになりやすいからだ。
このなり易さを示したものがイオン化エネルギーだ。この値は小さいほどイオンになりやすい。
これはセンター試験にも出た重要なことだ！
さて、アルカリ金属の物質は沈殿をなかなか作らない。
だから見分けづらい。
そこで使われたのが炎色反応ということでそれを覚えよう。と覚え方をやったところで終わりです。
次回はナトリウムの化合物です。