「高校化学 アルミニウム」の版間の差分
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=== アルミニウム ===
[[File:1JPY.JPG|right|200px|アルミニウムの利用例 - 1円硬貨]]
'''アルミニウム'''（Al）は周期表13族に属する。アルミニウムの原子は価電子を3個もち、3価の陽イオンになりやすい。
銀白色の軽い金属である。展性や延性が大きく、薄く伸ばしたものはアルミニウム箔（いわゆるアルミホイル）として一般家庭でも用いられている。また、電気伝導性も良く、熱伝導性も良い。熱伝導性が良いことから、鍋などにも用いられる。
アルミニウムの単体を空気中に放置すると、表面に緻密な酸化膜（酸化アルミニウム Al{{sub|2}}O{{sub|3}} ）の被膜ができ、内部を保護する。
アルミニウムやマグネシウムを主成分とする合金である'''ジュラルミン'''は軽量かつ強度が高く、航空機に用いられている。アルミニウム自体も、アルミ缶や1円硬貨に用いられている。
== 製法 ==
[[File:Mineraly.sk - bauxit.jpg|right|200px|ボーキサイト]]
: Al{{sup|3+}} + 3e{{sup|-}} → Al↓
アルミニウムの電解には、大量の電力が必要となる。
[[File:Cut Ruby.jpg|150px|right|ルビー]][[File:SaphirSynthetique.jpg|150px|right|サファイア]]
製造の過程で得られる酸化アルミニウム（Al{{sub|2}}O{{sub|3}}）は水に溶けにくい白色の固体である。酸化アルミニウムは'''アルミナ'''とも呼ばれ、融点が非常に高いことから耐熱材として用いられる。氷晶石は、この融点を降下させるために用い
アルミニウムの粉末は
* テルミット法 また、アルミニウム単体の粉末と、酸化鉄 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> など他の金属酸化物の粉末を混合して、加熱すると、アルミニウムが激しく酸化され、ほかの金属酸化物が還元され、金属単体が得られる。たとえば酸化鉄（Ⅲ）とアルミニウムを混合して加熱すると、鉄が得られる。 : 2Al + Fe{{sub|2}}O{{sub|3}} → Al{{sub|2}}O{{sub|3}} + 2Fe↓
これを'''テルミット法'''といい、レールの溶接などに用いられる。
* 両生元素
アルミニウムは両性元素であり、酸とも塩基とも反応して水素を生じる。たとえば、塩酸と反応して水素を発生しながら塩化アルミニウムを生じる。
: 2Al + 6HCl → 2AlCl{{sub|3}} + 3H{{sub|2}}↑
また、水酸化ナトリウム水溶液と反応して、水素を発生しながらテトラヒドロキソアルミン酸イオンを生じる。
: 2Al + 2NaOH + 6H{{sub|2}}O → 2Na{{sup|+}} + 2[Al(OH){{sub|4}}]{{sup|-}} + 3H{{sub|2}}↑
しかし、アルミニウムは濃硝酸に溶けない。これは、反応開始直後に金属表面に緻密な酸化被膜を形成し、反応が金属内部まで進行しなくなるためである。このように、緻密な酸化皮膜により保護されて、それ以上は反応が進行しない状態を'''不動態'''（ふどうたい）という。
* イオン
アルミニウムイオン（Al{{sup|3+}}）の水溶液は無色透明である。これに水酸化ナトリウム水溶液を少量加えると、水酸化アルミニウムの白色ゼリー状沈殿を生じる。
: Al{{sup|3+}} + 3NaOH → 3Na{{sup|+}} + Al(OH){{sub|3}}↓
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: Al(OH){{sub|3}} + NaOH → Na{{sup|+}} + [Al(OH){{sub|4}}]{{sup|-}}
テトラヒドロキソアルミン酸イオン水溶液に塩酸を加えると、逆に水酸化アルミニウムの白色沈殿を生じ、過剰に加えれば塩化アルミニウムを生じる。塩化アルミニウムは潮解性のある白色の固体であるが、水に溶けやすく、電離してアルミニウムイオンを生じる。
: [Al(OH){{sub|4}}]{{sup|-}} + HCl → Al(OH){{sub|3}} + H{{sub|2}}O + Cl{{sup|-}}▼
== 水酸化アルミニウム ==
アルミニウムイオンを含んだ水溶液に、塩基を加えると、水酸化アルミニウム Al(OH){{sub|3}} の白色ゲル状の沈殿が生じる。
水酸化アルミニウムを熱すると、酸化アルミニウム Al{{sub|2}}O{{sub|3}}が生じる。
: Al(OH){{sub|3}} + 3HCl → AlCl{{sub|3}} + 3H{{sub|2}}O
: Al(OH){{sub|3}} + NaOH → Na［Al(OH){{sub|4}}］
▲このように、水酸化アルミニウム（Al(OH){{sub|3}}）は酸とも塩基とも反応して溶けることのできる、両性水酸化物である。
== 酸化アルミニウム ==
酸化アルミニウム Al{{sub|2}}O{{sub|3}} は、'''アルミナ'''（alumina）とも呼ばれ、白色の粉末で、水に溶けない。また、融点が高い（融点:2054℃）。
酸化アルミニウム Al{{sub|2}}O{{sub|3}} は、酸にも強塩基にも溶ける両性酸化物であるが、アンモニア水には溶けない。
▲:
: Al{{sub|2}}O{{sub|3}} ＋ 2NaOH ＋ 3H{{sub|2}}O → 2Na［Al(OH){{sub|4}}］
また、たとえば宝石のルビーやサファイアは、酸化アルミニウムが主成分の結晶である。酸化アルミニウムの結晶のうち、ごく微量のクロムやチタンなどの金属が混入したものが、赤いルビーや青いサファイアであり、ともに、かなり硬い。また、酸にも塩基にも、ルビーやサファイアは溶けない。
なお、ルビーにはクロム Cr が、サファイアには鉄 Fe やチタン Ti が含まれている。
== ミョウバン ==
[[File:Alun.jpg|right|200px|ミョウバンの結晶]]
硫酸カリウム水溶液と硫酸アルミニウム水溶液とを
ミョウバンの結晶は無色透明で正八面体形をしている。
ミョウバンを水に溶かすと、Al<sup>3+</sup> 、K<sup>＋</sup> 、SO{{sub|4}}<sup>2-</sup> の各イオンに電離する。
:AlK(SO{{sub|4}}){{sub|2}}・12H{{sub|2}}O → Al<sup>3+</sup> ＋ K<sup>＋</sup> ＋ 2SO{{sub|4}}<sup>2-</sup> ＋ 12H{{sub|2}}O
ミョウバンのように、2種類以上の塩が結合して物質を'''複塩'''（ふくえん、double salt）という。
ミョウバンを
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