21時からの奏しいログ

ハロヲタのための24のガヴォット第21番変ロ短調 

1族元素の基礎知識

新年度になって新たに化学とか理科総合Aの勉強を始めた人も多いでしょうね。
周期表を覚えたり電子配置を覚えたり、最初は覚えることがたくさんあります。
で 周期表のいちばん左に並んでいるのが1族の元素

水素 リチウム ナトリウム カリウム ルビジウム セシウム

明らかに1つだけ異質なのが 水素
水素は極めて特殊な元素でどの族にも入れられないんですが
便宜的に1族の1番上にあります。

他の5元素は割とよく似てます。教科書などには

アルカリ金属  って書いてありますよね

でも金属の状態で存在しているわけではありません
すべて1価の陽イオンとして存在しており
これらを金属にするのは結構大変です。
また金属にしたとしてもすぐに水や空気中の酸素と反応してしまいます。

よく 1価の陽イオンになりやすい ってな記述を見かけるけど
これらの元素は1価の陽イオンとして存在している といったほうが正確だし
単体にはなりにくい  というのが正しいような気がします。

たぶん初歩の段階で電子配置を覚えたと思うけど

どれも  価電子が1 ですよね

だから1価の陽イオン希ガスと同じ電子配置になるわけですからものすごく安定です。
ナトリウムイオンやカリウムイオンは通常の状態では
酸にも塩基にも酸化剤にも還元剤にもなりにくい
のです。
すなわち他のイオンや分子とほとんど反応しません

考えてみれば海水中には大量のナトリウムイオンがあるわけですから
簡単に反応するんならどえらいことのなります。

生物の体液 すなわち 血液 組織液 リンパ液 などにも
必ず ナトリウムイオンとカリウムイオンがあり
細胞膜のイオンチャネルを通って移動したり
ナトリウムポンプの働きで能動輸送されたりしています。
神経の伝導にも重要な働きをしていますから
生命現象にも密接にかかわっていることになります。

長石 雲母 角閃石 輝石 などにも含まれています。

調理に欠かせない食塩(塩化ナトリウム)もナトリウムイオンを含んでいます。

水酸化ナトリウムの水溶液は強いアルカリ性ですが
ナトリウムイオンを含んでいる水溶液がアルカリ性になるわけではありません
アルカリ性は水酸化物イオンの性質です。
だから塩化ナトリウムも硫酸ナトリウムも水溶液は中性です。
炭酸ナトリウムの水溶液がアルカリ性になるのは
炭酸イオンが加水分解して水酸化物イオンを出すからです。
ナトリウムイオンのせいではありません。

定性分析でもナトリウムイオンは最後まで沈殿しないわけです。
アルカリ金属のイオンと反応して沈殿するような陰イオンはほとんどありません。
すなわちアルカリ金属の化合物はほとんど水に溶ける と考えていいわけです。

水に溶ければその水溶液の性質が問題になりやすいわけですが
塩化物 硫酸塩 硝酸塩 (要するに強酸の塩) は中性
炭酸塩 酢酸塩 など  (要するに弱酸の塩) はアルカリ性
と考えていいでしょう。
炭酸塩や酢酸塩の水溶液がアルカリ性を示すのは
炭酸イオンや酢酸イオンが加水分解して水酸化物イオンを生じるためです。