高校無機化学:ハロゲンと希ガス以外の非金属元素/よく出るものまとめ【偏差値70超えの暗記ノート】

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▶ 14族

・ Si ケイ素

十硬ノボラックちゃん

Si(ケイ素)は自然界には存在せず、単体が欲しいときは二酸化ケイ素から取り出します。

単体
  • SiO2 + 2C(少量のコークス) → Si + 2CO
  • ケイ素は共有結合結晶、SiO2は水晶、石英、ケイ砂、光ファイバーに含まれる
十硬ノボラックちゃん

シリカゲルにするまでの工程がよく出題されます。

  • ①:SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3(ケイ酸ナトリウム) + H2O
  • ①:SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2
  • ②:Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3 (①のケイ酸ナトリウムに水を加えて加熱すると水ガラスに。そこへ塩酸を入れて、弱塩基遊離。
  • ③:H2SiO3(ケイ酸)を脱水してシリカゲルに
補足
  • セラミックス:ケイ砂や粘土などの非金属無機物質を焼き固めたもの
  • ファインセラミックスorニューセラミックス:人口合成されたもので、従来のセラミックスより高度な機能を持つ。航空機素材や機械材料に使われます。

▶ 15族

・ P リン

十硬ノボラックちゃん

同素体は、同一元素の単体のうち原子配列や結合様式の関係が異なるものです。

・リンの同素体

黄リン赤リン
P4P(組成式)
融点110度くらい110度くらい。斜方硫黄よりちょい高め
毒性猛毒毒性が少ない
CS2溶ける溶けない
  • 4P + 5O2 → P4O10(十酸化四リン)
  • 十酸化四リン:白色の粉末、吸湿性が強いので強力な乾燥剤
  • P4O10 + 6H2O → 4H3PO4(リン酸)
  • 具体的な操作:P4O10に水を加えて加熱する
  • リン酸の性質:潮解性がある無色の結晶。水によく溶ける

▶ 16族

・ S イオウ

・硫黄の同素体

十硬ノボラックちゃん

大事なことなのでもう一回!同素体は、同一元素の単体のうち原子配列や結合様式の関係が異なるものです。

斜方硫黄単斜硫黄ゴム状硫黄
S8S8S(組成式)
融点110度くらい110度くらい。斜方硫黄よりちょい高め
特徴常温で安定(よく出ます)針状の結晶(単純な針と暗記)少し弾性力がある

・接触法

十硬ノボラックちゃん

「接触法の名前自体」「なぜ水に硫酸を少しずつ入れるのか」「硫化鉄を酸化して二酸化硫黄を得る式」あたりが問われるイメージです。

硫酸の興行的製法
  • S + O2 → SO2
  • 2SO2 + O2 → 2SO3(酸化バナジウムV2O5を触媒に)
  • SO3 + H2O → H2SO4(濃硫酸)(以下に注意点を書きます)
十硬ノボラックちゃん

三酸化硫黄SO3は、水と激しく作用して濃硫酸が飛び散り危険です。そのため、濃硫酸を作る時は下の2つを混ぜてります。

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