「なぜ10円玉は緑青でボロボロになるのに、金貨は何千年も輝いているの？」 「電池の仕組みがイオン化傾向と関係あるって本当？」 「金属の反応性の順番が覚えられない…」 「酸と反応する金属としない金属の違いは？」
化学を勉強していて、金属の反応で混乱していませんか？
実は、これらすべての疑問に答えてくれるのが「イオン化傾向」という概念なんです。イオン化傾向を理解すれば、金属の反応が予測でき、電池の仕組みも分かり、入試問題もスラスラ解けるようになります。
この記事では、イオン化傾向の基本から覚え方、実験での確認方法まで、すべてを分かりやすく解説していきます。
もう金属の反応で迷うことはなくなりますよ！
イオン化傾向とは？ – 金属の「電子を手放したがり度」
シンプルに言うと「陽イオンになりやすさ」
イオン化傾向とは、金属が電子を失って陽イオンになりやすい性質の順番のことです。
分かりやすい例え：
- イオン化傾向が大きい = 電子を手放したがり屋さん
- イオン化傾向が小さい = 電子を手放したくない頑固者
化学式で表すと：
M → M^n+ + ne^-
（金属Mが電子を失って陽イオンになる）
なぜ金属によって違うの？
金属原子の最外殻電子の「居心地」が違うからです。
イオン化傾向が大きい金属（Li、K、Caなど）：
- 最外殻電子が原子核から遠い
- 引力が弱くて電子が逃げやすい
- すぐに陽イオンになる
イオン化傾向が小さい金属（Au、Pt、Agなど）：
- 電子が原子核にしっかり捕まっている
- なかなか陽イオンにならない
- だから錆びにくい！
イオン化列 – 絶対に覚えるべき金属の順番
基本のイオン化列（覚える必要あり！）
大 ← イオン化傾向 → 小
Li > K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > (H2) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
※H2（水素）は金属じゃないけど、比較のために入れています
最強の語呂合わせで完璧暗記！
定番の語呂合わせ：
「リッチに貸そうかな、まああてにすんな、ひどすぎる借金」
Li K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
もう一つの覚え方：
「リカちゃん貸そうかな、まあアルミ缶の鉄にすんな、
ひどすぎ、どうせ銀ぷら金」
自分に合った語呂を選んで、毎日唱えましょう！
イオン化傾向の3大ルール – これで反応が予測できる！
ルール1：イオン化傾向が大きい金属が小さい金属を追い出す
金属の単体 + 金属イオンの反応：
イオン化傾向：Zn > Cu なので
Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu
（亜鉛が銅イオンを追い出して、銅が析出）
逆は起こらない！
Cu + Zn²⁺ → 反応しない
（銅は亜鉛イオンを追い出せない）
ルール2：水素より前の金属は酸と反応する
H₂より左側の金属（Li～Pb）：
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
（亜鉛は塩酸と反応して水素発生）
H₂より右側の金属（Cu～Au）：
Cu + HCl → 反応しない
（銅は塩酸と反応しない）
ルール3：両端の金属で電池ができる
イオン化傾向の差が大きいほど、強力な電池になります。
ボルタ電池（Zn-Cu）：
- 負極：Zn（イオン化傾向大）→ Zn²⁺ + 2e⁻
- 正極：Cu（イオン化傾向小）で水素発生
水との反応 – 激しさの違いを理解しよう
グループ別の反応パターン
Group 1：超激しく反応（Li、K、Ca、Na）
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
- 常温の水と激しく反応
- 水酸化物を作る
- 実験では危険！
Group 2：熱水と反応（Mg）
Mg + 2H₂O（熱水） → Mg(OH)₂ + H₂↑
- 常温の水とはほとんど反応しない
- 熱水や水蒸気なら反応
Group 3：高温水蒸気と反応（Al、Zn、Fe）
3Fe + 4H₂O（水蒸気） → Fe₃O₄ + 4H₂↑
- 赤熱状態で水蒸気と反応
- 鉄の場合は四酸化三鉄ができる
Group 4：水と反応しない（Ni以降）
- 通常の条件では水と反応しない
- だから水道管に銅が使われる！
酸との反応 – 濃度と種類で変わる！
希酸（希塩酸、希硫酸）との反応
H₂より前の金属のみ反応：
反応する：Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb
反応しない：Cu, Hg, Ag, Pt, Au
酸化力のある酸（濃硝酸、熱濃硫酸）
銅や銀も溶かせる！
Cu + 4HNO₃（濃） → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
3Ag + 4HNO₃（希） → 3AgNO₃ + NO + 2H₂O
水素は発生せず、NO₂やNOが発生します。
王水（濃硝酸：濃塩酸 = 1：3）
金やプラチナも溶かす最強の酸！
Au + HNO₃ + 4HCl → HAuCl₄ + NO + 2H₂O
実験で確認！イオン化傾向
金属樹の実験
硫酸銅水溶液に亜鉛板を入れる：
- 青色の溶液が薄くなる
- 亜鉛板の表面に赤褐色の銅が析出
- まるで木の枝のように成長（金属樹）
反応式：
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu↓
金属板の組み合わせ実験
様々な金属板と金属イオン溶液で確認：
- Fe + CuSO₄ → 銅が析出（○）
- Cu + FeSO₄ → 反応なし（×）
- Mg + ZnSO₄ → 亜鉛が析出（○）
- Zn + MgSO₄ → 反応なし（×）
電池との関係 – イオン化傾向が電気を生む！
ダニエル電池の仕組み
構成：
- 負極：Zn（亜鉛板）in ZnSO₄水溶液
- 正極：Cu（銅板）in CuSO₄水溶液
- 素焼き板で仕切る
反応：
負極：Zn → Zn²⁺ + 2e⁻（酸化）
正極：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu（還元）
全体：Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu
イオン化傾向の差（Zn > Cu）が起電力を生む！
身の回りの応用例
めっき
イオン化傾向を利用：
- 鉄にZnめっき（トタン）→ 犠牲防食
- 鉄にSnめっき（ブリキ）→ 傷つくと鉄が先に錆びる
貴金属の精製
イオン化傾向の違いで分離：
- 粗銅から純銅を電解精製
- 金や銀は陽極泥として回収
錆の防止
犠牲陽極法：
- 船体や地下パイプにMgやZnを取り付け
- より錆びやすい金属を犠牲にして本体を守る
入試頻出ポイント
よく出る問題パターン
1. 反応の可否を問う問題 「次の組み合わせで反応するものを選べ」
2. 電池の電極を問う問題 「正極・負極を答えよ」
3. 金属の推定問題 「未知の金属Xのイオン化傾向を推定せよ」
覚えておくべき数値
標準電極電位（重要なもの）：
- Li⁺/Li：-3.04V（最も卑）
- Zn²⁺/Zn：-0.76V
- H⁺/H₂：0.00V（基準）
- Cu²⁺/Cu：+0.34V
- Au³⁺/Au：+1.50V（最も貴）
練習問題で確認！
基本問題
- Mg、Fe、Cu、Auをイオン化傾向の大きい順に並べよ
- 希塩酸と反応する金属を3つ挙げよ
- AgNO₃水溶液に銅線を入れるとどうなるか
応用問題
- なぜトタン（亜鉛めっき鉄）は傷ついても鉄が錆びにくいか
- ダニエル電池で、時間とともに何が変化するか
- 王水でも溶けない物質は何か
解答
- Mg > Fe > Cu > Au
- Mg、Al、Zn、Fe など（H₂より前）
- 銀が析出し、溶液が青くなる
- Zn > Feなので、亜鉛が先に酸化される
- Zn板が溶け、Cu板に銅が析出、起電力低下
- ガラス、プラスチックなど非金属
まとめ – イオン化傾向で化学反応が予測できる！
イオン化傾向、実はシンプルな概念でしたね！
今日学んだポイント：
✅ イオン化傾向 = 陽イオンになりやすさの順番
✅ 語呂合わせで順番を完璧暗記
✅ 大きい金属が小さい金属を追い出す
✅ H₂より前は酸と反応して水素発生
✅ 電池の正極・負極が一瞬で分かる
マスターへの道：
- まず語呂合わせを毎日唱える
- 反応の可否を予測する練習
- 実験動画で確認
- 入試問題で実戦練習
イオン化傾向は化学の「羅針盤」です。
これさえあれば、金属の反応で迷子になることはありません。
さあ、今すぐ語呂合わせを10回唱えて、完璧に覚えてしまいましょう！
化学が得意科目になる第一歩です！⚗️
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