高校無機化学：非金属元素（ハロゲン、希ガス）まとめ【偏差値70超えの暗記ノート】
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▶ 17族 ハロゲン
・ ハロゲン化水素（HF, HCl, HBr, HI）の沸点
| 覚えるべきこと | 理由 |
|---|---|
| HF は例外的に沸点が高い | 水素結合があるため |
| HCl, HBr, HI は分子量が大きいほど沸点が高い | ファンデルワールス力が強くなるため |
| 沸点順序 | HCl < HBr < HI < HF |
・ 酸化力の序列による酸化還元反応
原子番号が小さいほど酸化力が強くなり、強い酸化剤になります。酸化剤は電子を受け取る側です。
・ ハロゲンの単体とH2Oの反応
| ハロゲン | 化学式 | 水との反応 | 生成物 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| フッ素 | F₂ | 激しく反応 | HF + O₂ | 酸化力が非常に強い（酸素まで酸化） |
| 塩素 | Cl₂ | 一部反応 | HCl + HClO | 次亜塩素酸（漂白作用）を生成 |
| 臭素 | Br₂ | わずかに反応 | HBr + HBrO | 弱い反応。漂白力も弱い |
| ヨウ素 | I₂ | ほとんど反応しない | — | 酸化力が弱く、ほぼ不溶 |
・ ハロゲンと水素の反応
フッ素と塩素の水素との反応はめちゃ出ます。光に関する出題はそうそうでないですが共通テストで出されると困る分野なのでこの際に思い出しておきましょう。
| ハロゲン | 反応のしやすさ | 反応条件 | 生成物 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| F₂（フッ素） | 非常に激しい | 室温・暗所でも反応 | HF | 爆発的に反応するほど強力 |
| Cl₂（塩素） | 比較的容易 | 光照射（紫外線）で反応 | HCl | 光化学反応（ラジカル反応）で進む |
| Br₂（臭素） | やや起こりにくい | 加熱が必要 | HBr | 発熱反応だが、点火しないと進まない |
| I₂（ヨウ素） | ほとんど反応しない | 高温でも反応しにくい | HI | 平衡が左に寄る（生成物より反応物が安定） |
・ ハロゲン化銀
親の顔より見るかも？ｗ 感光性も重要。
| 化合物 | 色 | 水への溶解性 | アンモニアへの溶解性 | 光に対する性質 |
|---|---|---|---|---|
| AgF（フッ化銀） | 無色 | よく溶ける（唯一可溶） | — | 比較的安定 |
| AgCl（塩化銀） | 白色 | ほとんど溶けない | 溶ける（[Ag(NH₃)₂]⁺ 生成） | 光で黒変（分解） |
| AgBr（臭化銀） 写真フィルムの主要成分 | 淡黄色 | ほとんど溶けない | 少し溶ける | 光で黒変（感光性） |
| AgI（ヨウ化銀） | 黄色 | ほとんど溶けない | 溶けにくい | 光で黒変しにくい（安定） |
あまり出ないが、AgCl、AgBr、AgIは配位能力の高いＮａ２Ｓ２Ｏ３とＫＣＮ水溶液に溶けて、それぞれ［Ag（S2O3）2］3-と［Aｇ（ＣＮ）２］-を作ります。
▶ 18族
| 元素 | 主な用途 | 理由 |
|---|---|---|
| He | 風船・気球、冷却材 | 密度が小さく、不燃性 |
| Ne | ネオンサイン | 放電で赤橙色に光る |
| Ar | 溶接時の保護ガス、白熱電球中 | 不活性 |
| Kr, Xe | 放電管・フラッシュランプ | 放電で光る |
| Rn | 放射性元素 | 医療・放射線源（危険） |
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