イオン化傾向と電極電位


 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
金属名 元素記号 標準単極電位
リチウム Li -3.04
カリウム -2.93
カルシウム Ca -2.76
ナトリウム Na -2.71
マグネシウム Mg -1.55
アルミニウム Al -1.662
マンガン Mn -1.185
亜鉛 Zn -0.762
クロム Cr -0.744
Fe -0.447
カドミウム Cd -0.403
コバルト Co -0.28
ニッケル Ni -0.257
すず Sn -0.138
Pb -0.1262
(水素) (H) 0.00
Cu +0.342
水銀 Hg +0.851
Ag +0.800
白金 Pt +1.118
Au +1.498

●金属のイオン化傾向とは?

金属が水又は水溶液中で電子e-を放出して陽イオンになろうとする性質。

イオン化傾向が大きいとは

陽イオンになりやすい→電子を放出しやすい→酸化されやすい

イオン化傾向が小さいとは

陽イオンになりにくい→電子を放出しにくい→酸化されにくい

イオン化傾向が小さい金属イオンを含む水溶液にイオン化傾向の大きな金属単体を浸せきすると

イオン化傾向の大きな金属が酸化され溶解し、イオン化傾向の小さな金属が還元され析出する



希塩酸(HCl)に亜鉛(Zn)を浸せき

● イオン化傾向
Zn>H

    2
   
   
2Cl-

2Cl-

2Cl-

  2H+
Zn 2+
2H+
Zn 2+
2H+
Zn 2+
Zn
 


 
2H+
Zn 2+
2H+
Zn 2+
2H+
Zn 2+
  2Cl-

2Cl-

2Cl-

 
 

化学反応式
Zn+2HCl→ZnCl+H

【解説】

 亜鉛(Zn)は水素(H)よりイオン化する傾向が大きいから、希塩酸に浸せきすると、水素イオン(H)によって酸化(電子を失う)されZn2+となり溶解する。
 一方、水素は亜鉛によって還元(電子を受け取る)されるため、水素ガス(H)を発生する。

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希塩酸(HCl)に銅(Cu)を浸せき

● イオン化傾向
H>Cu

     
     
2H+
2Cl-
2H+
2Cl-
2H+
2Cl-
Cu
 

 
2H+
2Cl-
2H+
2Cl-
2H+
2Cl-
 
 

【解説】

 銅(Cu)は、水素よりイオン化傾向が小さいため、水素イオン(H)によって酸化されることがないので、希塩酸に浸せきしても変化は無い。

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置換反応

硫酸銅(CuSO)水溶液に亜鉛(Zn)を浸せきした場合

● イオン化傾向
Zn>Cu

         
     

SO4 2-

SO4 2-

SO4 2-

 
Cu 2+
Zn 2+
Cu 2+
Zn 2+
Cu 2+
Zn 2+
 
Zn
 

 

 
Cu

Cu 2+
Zn 2+
Cu 2+
Zn 2+
Cu 2+
Zn 2+
 
SO4 2-

SO4 2-

SO4 2-

 
 

【解説】
 硫酸銅(CuSO)水溶液に亜鉛を浸せきすると、銅よりもイオン化する傾向の大きい亜鉛が、水溶液中の銅イオン(Cu2+)に電子を奪われ(酸化され)Zn2+となって、溶解する。
 亜鉛から電子を受け取った(還元された)銅イオンは、銅となって亜鉛表面に析出する。
 このように、イオン化傾向の大きい金属をイオン化傾向の小さな金属イオンを含む水溶液に浸せきしたとき、イオン化傾向の小さい金属が析出する現象を、置換反応という。

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