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イオン化傾向と反応性の覚え方|歌/大きい順/中学/高校

Author nopic icondksudndihuzngi
学習 / 2018年05月21日
イオン化傾向と反応性の覚え方|歌/大きい順/中学/高校

学年別理科で習うイオン化傾向と反応性の覚え方

今この記事を読んでいる人の中には、学生時代に定期テストが近付くと適当な合言葉のようなものを作成して覚えるなどの方法で、定期テストを乗り切ったという経験をしたことがあるなど、その場凌ぎに成功したパターンに該当している者が少なからず存在しているでしょう。

もっとも、この方法で覚えた場合は、記述式の問題の回答で苦戦する可能性がありますが(2018年現在、テストや入試問題で記述式の問題が導入されるという変化が既に始まっています)、言葉遊びでの覚え方が効果が無いならば、理屈での覚え方という手段も存在していますから決して不貞腐れて寝ないでください。

この記事では、理科で習うイオン化傾向と反応性の覚え方について述べていきます。まずは、学年別の覚え方を紹介します。

そもそもイオン化傾向とは

イオン化傾向とは、イオンになりやすいかなりにくいかを判断する目印のことです。中でも、金属が水や水溶液によってイオンになる性質のことを金属のイオン化傾向と表現します。

イオン化とは原子や分子が陽イオンまたは陰イオンのいずれかになる事を指しますが、イオン化傾向の「イオン化」とは金属が陽イオンになる事です。金属の元素を陽イオンになりやすい順に並べた順番がイオン化傾向です。

金属のイオン化傾向については、後で説明します。

中学レベルでのイオン化傾向の覚え方

中学生の段階であるならば、イオン化傾向と聞いて真っ先に挙がるものは、化学電池です。化学電池とは、内部の化学反応によって電気をつくりだし、それによる電気エネルギーを取り出す電池のことです。(乾電池や充電式電池が化学電池に含まれます)

高校受験レベルならば、問題で使用される金属の種類が大学受験レベルの場合より少なく(イオン化傾向の大きい順に並べると、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄、銅で、イオン化傾向が大きい金属が陰極に使用されます)、当然の事ながら種類の多さから考えても大学受験レベルの場合より覚えやすいです。

イオン化傾向の大きさの順番を覚える目的としてよく使用されている代表的な方法は、それぞれの金属をイオン化傾向の強弱の順に並べた後に元素記号に着目して適当な合言葉を作り出してからそれを暗記するパターンが多く、学校や学習塾で指導される覚え方として浸透しています。

高校レベルのイオン化傾向の覚え方

大学受験で必要とされるイオン化傾向の知識は、高校受験とは比べ物にならない程の量です。その要因の一つは、問題に使用される金属などの種類が増加した事です。(リチウムやベリリウムなどは、高校受験のレベルではほとんど使用されません)

実際に大学受験の入試問題で使用される水素を含む物質は、イオン化傾向の大きい順に、リチウム、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、 鉄、ニッケル、鈴、鉛、水素、銅、水銀、銀、プラチナ、金と、高校受験の場合と比較すると桁違いに数が多いです。

そこで、定期テストのその場凌ぎにも受験勉強にも利用されているイオン化傾向の大きさの順番の覚え方は、高校受験のレベルの場合と同じように適当な合言葉を作成して強引に記憶する覚え方がよく使用されています。当然の事ながら、高校受験のレベルの覚え方より合言葉が長くなります。(物質の種類のせいです)

化学基礎のイオン化傾向の歌での覚え方

数学や理科などの解答や公式、法則などが存在している教科には、いつ、誰が作成していたか全く分からない歌(この場合は、メロディーが無いから歌と言うには不自然です)で暗記するという言葉遊びによる覚え方が、イオン化傾向の覚え方だけに限らず多く存在しています。

イオン化傾向などの覚え方の歌の中には、実際に有名なアーティストが歌っていたり商標登録されたりしているものも存在していますが、時代が変わっても愛されている名曲と言われている程のものは今のところ存在していません。

実際にミュージックステーションを始めとする音楽番組に取りあげられた曲は全くと言っていい程存在していないのが現状で、イオン化傾向の覚え方そのものが替え歌のネタに使用される事自体も滅多に無いです。

リッチに貸そうかななど

イオン化傾向の覚え方に限らず、合言葉での覚え方は、その合言葉を初めて聞いた人は、意味を全く理解できないでしょう。

この見出しの合言葉は、イオン化傾向の覚え方であるという前提条件が分かっていれば、大学受験の出題範囲内の物質をイオン化傾向の大きい順に並べて物質の名称や元素記号に着目してつくられている事がはっきりと見て取れます。この見出しの場合は、イオン化傾向の大きい順に物質を並べると先頭にリチウムが来るので、このような方法で覚え方の合言葉が創造されている事が推測できます。

ただ、どの合言葉にも言える事ですが、突然その合言葉を口にされても、大多数の人は、何を言っているかを最初から理解できるはずが無いので、イオン化傾向の覚え方の話である事を一言を添えてから合言葉を伝えましょう。

イオン化傾向の大きい金属の大きい順での覚え方など

イオンになりやすい原子や分子の分け方は、陽イオンの場合と陰イオンの場合で覚え方や判断材料が異なっています。

そこで、イオン化傾向の大きい物質の大きい順での覚え方などについて幾つかの場合に分けて
説明します。

陰イオン

陰イオンになりやすい物質は、17族のに含まれているハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン、テネシンの計6種類です。ハロゲン元素は全て、金属には該当しません。

大抵の場合は、ハロゲン元素に属する元素の中では、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の4種類が、大学入試試験の問題の出題範囲内です。

陰イオンになりやすい物質の合言葉による覚え方も存在しています。陰イオンになりやすい物質の場合は、大抵、ハロゲン元素の原子番号の低い順に並べて、名称や元素記号に着目し、適当に語呂合わせで言葉を作ったパターンでの覚え方が多いです。(水素や金属とは異なり、イオン化傾向の差を考慮する必要性が無いため)

ハロゲン元素の合言葉での覚え方を実行すると、金属の場合より、合言葉が短くなります。(水素や金属とハロゲン元素では、覚える元素の種類に桁違いの差が存在しています)

リチウムなど

大学入試試験の出題範囲内で考えるならば、リチウムなどの金属は、全て陽イオンになると考えてもよいでしょう。

細かい違いを説明するならば、まず金属は、アルカリ金属(大学入試試験の出題範囲内では、リチウム、ナトリウム、カリウム)、卑金属(大学入試試験の出題範囲内では、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鈴、水銀、鉛)、アルカリ土類金属(大学入試試験の出題範囲内では、カルシウム)、遷移金属(大学入試試験の出題範囲内では、鉄、ニッケル、銅、銀、プラチナ、金)の4種類に分けられます。

金属の中でも、アルカリ金属とアルカリ土類金属は、卑金属や遷移金属に比べて反応しやすく、さらにアルカリ金属は、一価の陽イオンになりやすく、アルカリ土類金属は、二価の陽イオンになりやすいという特徴で分けられます。

希ガス

希ガスは、化学反応の必要がないと言われる程安定した元素です。それゆえに、イオン化傾向は、ほとんど無いにひとしいと言われるほど小さいです。希ガスは、動物の性格で例えるならば、一匹で居ても何とも無いタイプと言われるように他の物質と化学反応せずとも、ほぼ永遠に安定した状態を保持する事ができる物質です。

逆に、希ガス以外の多くの物質は、不安定な状態で、希ガスのように安定するために、化学反応を起こすと言われています。

イオン化傾向の小話

ここでは、イオン化傾向に関するさまざまな元素の小ネタをいくつか用意しました。

水素

水素は、大学入試試験の出題範囲内の陽イオンになりやすい物質の中で唯一の非金属です。
(サイトによっては、説明が楽なのか、水素を金属と区別する事無く扱うものも在ります)

水溶液の化学反応の問題で見ないパターンは存在していません。

アルミニウム

アルミニウムについて知られている事は、一円玉と百円玉の材料である事(百円玉の材料は、アルミニウムとニッケルの合金です)、缶や鍋に使われる事、化学反応次第でルビーやサファイアになる事など、汎用性に優れている印象を受けます。(一円玉のようにアルミニウムのみで創造されている物は極めて稀です)

アルミニウムは、イオン化傾向の覚え方でイオン化傾向の強い順に並べると前半に来る程のイオン化傾向の大きさとは裏腹に、表面にできる酸化皮膜の影響で耐食性を保有しています。(耐食性とは化学反応の影響で金属としての品質が劣化する事の起こりにくさという意味です)

アルミニウム自体の用途の幅広さの理由は、耐食性だけではありません。他にも、軽く、熱伝導性にも優れているという特徴も強みであると評されています。

イオン化傾向の小さい金属のメリット

金やプラチナは、貴金属の中でも代表的な物質です。それらは、金属の中では希少価値も需要も高い事も多くの者に知られています。また、イオン化傾向がトップクラスに小さい事も特徴です。イオン化傾向が小さいという要素の特徴は、化学反応を起こしにくい事です。

これは、酸素と反応する事によって起こる金属の酸化が起こらない、つまり、錆びにくい事を意味します。(金属の錆びは、酸化という化学反応によって発生します)また、金やプラチナに塩酸を浴びせても、それらは、これといった反応を示しません。実際に、金と化学反応を起こす唯一の物質は、全ての金属を溶かす事ができる王水です。

逆にイオン化傾向の大きい金属は、化学反応の影響を受けやすいゆえに、質が劣化しやすいという欠点を孕んでいる事を意味します。

電池

電池とは、異なっている二つの種類の金属と電解液が組合わさった物です。イオン化傾向の大きい金属が負極になり、イオン化傾向の小さい金属が正極になります。

その一組のイオン化傾向の差が大きければ大きい程、起電力(電圧)が高くなります。

レモン電池

レモン電池とは、レモンの果実に亜鉛板と銅板を差し込んで創造される電池です。亜鉛板と銅板が電極(亜鉛板が負極で銅板が正極)、レモンの果汁が電解液の役割を果たす事で電力を発生させることができるのがレモン電池の特徴で、子供向けの化学実験で用いられる代表的な物の一つです。

レモンが自分の手元に無い場合は、他の野菜や果物でも代用が可能です。実際に、実験キットが売られています。

イオン化傾向の観点で考えると、電極に使用する一組の金属の組合せを変更し、その二つの金属のイオン化傾向の差を変化させる事によって、起電力と言われる電池の性能の一つが変化します。原理は、亜鉛板と銅板が電極である点と発熱反応で発電しているなどの点で、ボルタ電池と同様です。

イオン化傾向の勉強の本来の必要性

がっかりする話でしょうが、今の時代、イオン化傾向と反応性の知識は、社会人になって仕事やプライベートで役に立ったというケースは、ほとんど存在していません。なぜなら、実際に学生時代の化学の成績が良かったとしても、それが活きる職業は、矢張り極一部の専門職です。(化学という教科に限らない事です)

しかし、社会人になっても役に立たない分野の知識であったとしても、中学校で習う程度の化学は、ほとんどの者が学習させられる上に、当然、定期テストもさせられます。その場凌ぎのためであったとしても、それが苦手な教科であった場合は、自分自身の小さいプライドや名誉のために多少の勉強を必要とする時期が確実に来ます。

酷な話ですが、イオン化傾向の覚え方だけに限らず、歌などを用いたとしても、一夜漬けを始めとするその場凌ぎの覚え方で勉強して、本番で覚えた事を忘れては、その覚え方は、少しも役に立ちません。

合言葉で覚える事はお勧めしない

イオン化傾向に限らず、最も効果的な覚え方は、自分が納得できるまでしつこく試行錯誤を繰り返して、強烈な印象を脳に与える覚え方です。実際に、納得を目指した覚え方と流れ作業のような感覚での覚え方では、試験本番での結果が大きく違うと多くの者に言われています。(当然、他の要因も在ります)

物事に納得できた時、大抵の人は、無意識の内に大なり小なりの個人差はありますが、自然と口角が上がります。(現在、口角を上げると記憶力が高まる事を証明する論文も存在しています)

苦労した事は記憶に残りやすいとも多くの者が言っています。(実際に、楽しかった事は忘れやすいです)本気で暗記がしたいならば、合言葉での覚え方で楽をするよりしつこく調べて苦労する覚え方を選択して実行してください。

苦労する覚え方の先に、納得できる結果が待っている可能性があります。

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