この章から無機物質について，勉強します。まず，周期表と元素の性質の関係について復習しましょう。 １．典型元素の単体の性質は，何の増加とともに周期的に変化しますか？ 原子番号 ２．同じ族に属する元素群を何といいますか? 同族元素 　同族元素は性質がよく似ていましたね。そこで，無機物質の学習は，周期表の族で分類しながら進めていくことにします。とりあえず非金属からはじめましょう。 　　 　１８族の希ガスは，１年生のときに詳しくやりましたから，１７族元素からはじめます。１７族元素はハロゲンと総称されていますが，Ｈａｌｏはギリシャ語で「造塩」，ｇｅｎは「素」の意味です。ＮａＣｌなどの塩をつくる素になっているという意味でしょうか。 　　 　身近なところでは，塩素が水道水の消毒に使われており，ヨウ素はうがい薬（イソジンガーグル）などに使われています。ハロゲン原子の価電子は７個でしたね。したがって，１価の陰イオンになりやすいのです。 　この章の学習内容は，次の通りです。 （１）ハロゲン元素 （２）ハロゲンの単体 （３）ハロゲンの化合物 　それでは，ハロゲン元素からはじめましょう。主なものは，フッ素Ｆ，塩素Ｃｌ，臭素Ｂｒ，ヨウ素Ｉです。

（１）ハロゲン元素　 　Ｆ　 ｆｌｕｏｒｉｎｅ 蛍石（CａF２） 　Ｃｌ ｃｈｌｏｒｉｎｅ 黄緑（ギリシャ語） 　Ｂｒ ｂｒｏｍｉｎｅ 臭い（ギリシャ語） 　Ｉ ｉｏｄｉｎｅ すみれ色（ギリシャ語） 　価電子が７個→１価の陰イオンになりやすい 　電子を受け取りやすい→還元されやすい（酸化作用）

ハロゲンの単体は，２原子分子からなり，有色・有毒です。融点・沸点は原子番号が大きいほど高くなります。有色の気体の例はそれほど多くないので，きちんと色を覚えてきましょう。フッ素は淡黄色の気体です。塩素は黄緑色の気体です。塩素は酸化マンガン（ＩV）に濃塩酸を加えて熱するか，さらし粉に塩酸を加えて発生させます。臭素は赤褐色の液体です。ヨウ素は黒紫色の固体です。ヨウ素溶液をしていますね。デンプンの検出に使います。実は，ヨウ素は水には溶けにくいのす。ヨウ素溶液とは，ヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶かしたものなのです。 　Ｉ−　＋　Ｉ２　→　Ｉ３−　 　　　 　ハロゲンの単体では，酸化力に差があること，漂白・殺菌作用があることが重要です。酸化力の強さは， 　 Ｆ２＞Ｃｌ２＞Ｂｒ２＞Ｉ２　 です。原子番号が小さいほど強くなっていますね。原子半径が小さいほど，電子を引きつける力が大きいからです。酸化還元の実験で，ヨウ化カリウム水溶液に塩素水を加えましたね。結果は，ヨウ化物イオンがヨウ素にかわり，ヨウ素デンプン反応を示しました。また，塩素が水に溶けると，その一部が反応して塩化水素ＨＣｌと次亜塩素酸ＨＣｌＯを生じます。この次亜塩素酸には強い酸化作用があるために，塩素水は漂白剤や殺菌剤として使われているのです。

（２）ハロゲンの単体　 ＜塩素の製法＞ 　酸化マンガン（IV）に濃塩酸を加えて加熱 加熱 　ＭｎＯ２＋４ＨＣｌ → ＭｎＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２ 　高度さらし粉に塩酸を加える 　Ｃａ(ＣｌＯ)２・２Ｈ２Ｏ＋４ＨＣｌ → ＣａＣｌ２＋４Ｈ２Ｏ＋２Ｃｌ２ 　工業的には塩化ナトリウム水溶液の電解（イオン交換膜法） 電解 　２ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ → ２ＮａＯＨ＋Ｈ２＋Ｃｌ２ ＜酸化力＞ 　Ｘ２＋２ｅ−→２Ｘ−　Ｘ原子は還元された 　Ｃｌ２＋２ｅ−→２Ｃｌ− 　２Ｉ−→Ｉ２＋２ｅ− 　すなわち　２Ｉ−＋Ｃｌ２→Ｉ２＋２Ｃｌ− 　酸化力の強さ　Ｃｌ２＞Ｉ２　　 　ハロゲン全体では　Ｆ２＞Ｃｌ２＞Ｂｒ２＞Ｉ２ ＜漂白作用・殺菌作用＞ 　ＨＣｌＯの強い酸化作用 　Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ　 　ＨＣｌＯ ＋Ｈ＋ ＋２ｅ− → Ｈ２Ｏ ＋Ｃｌ− 　酸化数＋１ 　　酸化数−１ 　酸化数減少→還元された＝相手を酸化した（酸化作用）

ハロゲンの化合物では，ハロゲン化水素，塩素酸塩，次亜塩素酸，ハロゲン化銀などが代表的なものです。 　塩酸ＨＣｌは，ハロゲン化水素の一種である塩化水素の水溶液です。濃塩酸は約３７％で，１２ｍｏｌ/Lです。塩化水素は，工業的には，水素と塩素を反応させてつくります。実験室では，塩化ナトリウムＮａＣｌに濃硫酸Ｈ２ＳＯ４を加えて加熱してつくります。 　　　 　このとき，硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ４ができることに注意して下さい。硫酸ナトリウムＮａ２ＳＯ４ではありませんよ。塩化水素は水に溶けやすく，下方置換法で捕集します。 　フッ化水素ＨＦは，ガラスを溶かす性質があるので，目盛りをつけるのに使われます。 　　 　塩素酸塩の一種である塩素酸カリウムＫＣｌＯ３は，加熱すると酸素を発生するので，実験室で酸素を発生させるときに使われます。 　　 　また次亜塩素酸塩は，酸化剤・漂白剤・殺菌剤としてよく使われます。「混ぜるな危険」と書いてあるものですね。塩素系漂白剤には，次亜塩素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩が使われています。これに塩酸を含んだ洗浄剤を混ぜると塩素が発生するのです。 　　 　ハロゲン化物の塩は，一般には水に溶けやすいものが多いですが，銀塩は溶けにくいのです。但し，フッ化銀ＡｇＦは例外です。また，カルシウム塩では逆で，ＣａＦ２は水に溶けにくいのです。これは，電気陰性度の差で説明することができます。 ＡｇＦ ＡｇＣｌ ＡｇＢｒ ＡｇＩ 溶解性 溶 不溶 不溶 不溶 電気陰性度の差 ２．１ １．１ ０．９ ０．６ 　塩化ナトリウムの電気陰性度の差も２．１です。したがって，フッ化銀が水に溶けることは不思議ではありません。しかし，他のハロゲン化銀の電気陰性度の差は，水分子の電気陰性度の差１．４よりも小さいのです。そのようなものをイオン結晶と考えていることに無理があるのではないでしょうか。 ＣａＦ２ ＣａＣｌ２ ＣａＢｒ２ ＣａＩ２ 溶解性 不溶 溶 溶 溶 電気陰性度の差 ３．０ ２．０ １．８ １．５ 　フッ化カルシウムの電陰性度の差は３．０もあり，イオン結合が強すぎるのです。水和の余地がないといったら言い過ぎでしょうか。電気陰性度の差が大きすぎても，また小さすぎても水には溶けにくいことがわかりますね。 　銀塩には感光性があり，光が当たると分解して銀が析出します。この性質は，写真のフィルムや印画紙に利用されています。

（３）ハロゲンの化合物　 ＜ハロゲン化水素＞ 　ＮａＣｌ＋Ｈ２ＳＯ４→ＮａＨＳＯ４＋ＨＣｌ 　ＣａＦ２＋Ｈ２ＳＯ４→ＣａＳＯ４＋２ＨＦ 　フッ化水素酸ＨＦは弱酸，ガラスを溶かす性質 ＜塩素酸塩＞ 　２ＫＣｌＯ３→２ＫＣｌ＋３Ｏ２ 　触媒としてＭｎＯ２を使用 　塩素酸カリウムＫＣｌＯ３はマッチの頭薬，花火や火薬に使用 ＜次亜塩素酸塩＞ 　次亜塩素酸イオンＣｌＯ−を含む→酸化作用 　水溶液は酸化剤，漂白剤，殺菌消毒剤 　塩酸と反応して塩素を発生 　ＮａＣｌＯ＋２ＨＣｌ→ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２ ＜ハロゲン化銀＞ 　Ａｇ＋＋X−→ＡｇＸ↓水に溶けにくい　　 　ＡｇＣｌ：白色，ＡｇＢｒ：淡黄色，ＡｇＩ：黄色 　ただしＡｇＦは水に溶けやすい

ハロゲンは反応性が高く，身近なところでよく使われています。塩素系漂白剤には次亜塩素酸塩などがよく使われています。これに強い酸を作用させると，塩素が大量に発生するので危険です。「混ぜるな危険」という表示に注意しましょう。 　　 　また，水に溶けにくい塩化物は，塩化銀ＡｇＣｌと塩化鉛ＰｂＣｌ２の２種類だけと覚えておきましょう。共に白色ですが，塩化鉛は熱湯に溶けるので塩化銀と区別することができます。 　では，この章の学習内容の確認です。 １．ハロゲンの原子の価電子は何個ですか？ ２．ハロゲンの単体で，室温で液体であるのは何ですか？ ３．塩素を実験室で発生させるには，酸化マンガン（ＩV）に何を加えて加熱しますか？ ４．ハロゲンの単体で酸化力の強いものから順に並べると？ ５．塩素が水に溶けると，その一部は水と反応して何ができますか？ ６．ハロゲン化水素で，ガラスを溶かすものは何ですか？ ７．塩化銀，臭化銀，ヨウ化銀の色はそれぞれ何色ですか。

答
１．７個
２．臭素
３．濃塩酸
４．Ｆ_２＞Ｃｌ_２＞Ｂｒ_２＞Ｉ_２
５．塩化水素ＨＣｌと次亜塩素酸ＨＣｌＯ
６．フッ化水素酸ＨＦ
７．塩化銀；白色，臭化銀；淡黄色，ヨウ化銀黄色