カリウム(k)
* 反応: カリウムは水で激しく爆発的に反応し、かなりの量の熱を放出します。この反応は、水酸化カリウム(KOH)と水素ガス(H2)を生成します。
* 方程式: 2k(s) + 2h2o(l)→2koh(aq) + h2(g)
* 観測: 反応は非常に発熱性であり、カリウムが溶けて水素ガスに溶け、さらには点火され、わずかな爆発につながります。 KOHの形成により、溶液は強くアルカリ性になります。
マグネシウム(mg)
* 反応: マグネシウムは水と反応しますが、反応はカリウムよりもはるかに遅く、劇的ではありません。反応は、高温(沸騰水)でのみ発生します(沸騰水)、またはマグネシウム表面がきれいで酸化物コーティングがない場合にのみ発生します。
* 方程式: mg(s) + 2h2o(l)→mg(oh)2(aq) + h2(g)
* 観測: この反応は、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)と水素ガスを生成します。反応はそれほど活発ではありませんが、それでも水素ガスの熱と泡を生成します。
銅(cu)
* 反応: 銅は、室温または沸点でも水と有意に反応しません。
* 方程式: 反応は発生しません。
* 観測: 銅は高貴な金属と見なされ、水で比較的非対応しています。
概要表:
|金属|水との反応|観察|
| --- | --- | --- |
|カリウム|非常に活発で爆発的な| 融解、点火、小さな爆発、アルカリ溶液|
|マグネシウム|ゆっくりと劇的ではない| H2の一部の熱、泡は、mg(OH)2 |を形成します
|銅|反応はありません| なし|
重要な要因:
* 反応性: カリウムは最も反応性の高い金属であり、マグネシウムが続きます。銅は比較的反応しません。
* 酸化: 金属が電子を失う(酸化する)容易さは、水との反応性を決定します。カリウムは電子を容易に失い、マグネシウムは容易になり、銅は酸化するのが非常に困難です。
* 酸化物層の存在: マグネシウムは、その表面に保護酸化物層を形成し、層が除去されない限り、水との反応を妨げる可能性があります。
安全ノート: カリウムのようなアルカリ金属との反応は非常に危険です。適切な安全装置と知識なしにそれらを処理しないでください。