貴ガス
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このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「化学」の内容 (3) ア (ア) ㋐「典型元素」。
解説は同族元素として貴ガス(ヘリウム、ネオン、アルゴンなど)を取り上げるとしている。
0. どういう論点か
18 族=貴ガス(希ガス)。この族だけは「反応しない」ことが性質です。
論点は少ないのですが、価電子の数え方と単原子分子であることが他の族の理解を支えます。
| 特徴 | |
|---|---|
| 最外殻電子 | He は 2、他は 8(安定な配置) |
| 価電子 | 0 と数える |
| 分子 | 単原子分子 |
| 反応性 | ほとんど反応しない(不活性) |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 最外殻電子は 2 個または 8 個あるが、価電子は 0
- 単原子分子(他の気体の多くは二原子分子)
- 空気中で 3 番目に多い成分はアルゴン(窒素・酸素の次)
1. 貴ガスの性質
根拠: 学習指導要領 化学-(3)-ア-(ア)-㋐
貴ガスの価電子の数はいくつと数える?
0
最外殻電子は He が 2、他は 8 だが、結合に使われないので価電子は 0。
貴ガスが反応しにくいのはなぜ?
最外殻電子が安定な配置になっていて、電子をやりとりする理由がないから
イオン化エネルギーも同じ周期の中で最大。
貴ガスの単体は何原子分子?
単原子分子
原子 1 個がそのまま分子としてふるまう。
貴ガスの融点・沸点が非常に低いのはなぜ?
単原子分子で、分子間力がきわめて弱いから
ヘリウムはすべての物質の中で沸点が最も低い。
2. それぞれの利用
根拠: 学習指導要領 化学-(3)-ア-(ア)-㋐
ヘリウムが気球や飛行船に使われるのはなぜ?
空気より軽く、燃えないから
水素は軽いが可燃性で危険。
ネオンは何に使われる?
ネオンサイン(放電管)
放電で特有の赤橙色の光を出す。
アルゴンは何に使われる?
電球の封入ガスや、溶接の際の保護ガス
高温でも反応しないので、酸化を防げる。
空気中に 3 番目に多く含まれる成分は?
アルゴン(約 0.9 %)
窒素・酸素に次ぐ。貴ガスの中では最も多い。
貴ガスを工業的にはどうやって得る?
液体空気の分留
沸点の違いを利用して分ける。