金属のイオン化傾向

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金属のイオン化傾向

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/25 16:35 UTC 版)

「イオン化傾向」の記事における「金属のイオン化傾向」の解説

イオン化傾向は水溶液中における水和イオンと単体金属との間の標準酸化還元電位の順であらわされる。このとき水和金属イオンは無限希釈状態である仮想的な1 mol/kgの理想溶液状態を基準とし、その標準酸化還元電位と水和金属イオンの標準生成ギブス自由エネルギー変化とは以下の関係がある。 Δ f G ∘ = z F E ∘ ここで F はファラデー定数、z はイオンの電荷である。 金属のイオン化傾向を大きいものから順に配列すると以下のとおりになる（個別に脚注のない金属の電位は『化学便覧 基礎編 改訂4版』による）。ただし（ ）内はギブス自由エネルギー変化からの計算値（による数値）。 リチウム (Li), Li + ( aq )   + e − ↽ − − ⇀ Li ( s )   , E ∘ =  -3.045 V セシウム (Cs), Cs + ( aq )   + e − ↽ − − ⇀ Cs ( s )   , E ∘ =  -2.923 V (-3.027 V) ルビジウム (Rb), Rb + ( aq )   + e − ↽ − − ⇀ Rb ( s )   , E ∘ =  -2.924 V (-2.943 V) カリウム (K), K + ( aq )   + e − ↽ − − ⇀ K ( s )   , E ∘ =  -2.925 V (-2.936 V) バリウム (Ba), Ba 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Ba ( s )   , E ∘ =  -2.92 V ストロンチウム (Sr), Sr 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Sr ( s )   , E ∘ =  -2.89 V カルシウム (Ca), Ca 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Ca ( s )   , E ∘ =  -2.84 V ナトリウム (Na), Na + ( aq )   + e − ↽ − − ⇀ Na ( s )   , E ∘ =  -2.714 V マグネシウム (Mg), Mg 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Mg ( s )   , E ∘ =  -2.356 V トリウム (Th), Th 4 +   + 4 e − ↽ − − ⇀ Th   , E ∘ =  -1.90 V ベリリウム (Be), Be 2 +   + 2 e − ↽ − − ⇀ Be   , E ∘ =  -1.85 V アルミニウム (Al), Al 3 + ( aq )   + 3 e − ↽ − − ⇀ Al ( s )   , E ∘ =  -1.676 V チタン (Ti), Ti 4 +   + 4 e − ↽ − − ⇀ Ti   , E ∘ =  -1.63 V ジルコニウム (Zr), Zr 4 +   + 4 e − ↽ − − ⇀ Zr   , E ∘ =  -1.534 V マンガン (Mn), Mn 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Mn ( s )   , E ∘ =  -1.18 V タンタル (Ta), Ta 2 O 5 ( s ) + 10 H + ( aq ) + 10 e − ↽ − − ⇀ 2 Ta ( s ) + 5 H 2 O   , E ∘ =  -0.81 V 亜鉛 (Zn), Zn 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Zn ( s )   , E ∘ =  -0.7626 V クロム (Cr), Cr 3 + ( aq )   + 3 e − ↽ − − ⇀ Cr ( s )   , E ∘ =  -0.74 V 鉄 (Fe), Fe 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Fe ( s )   , E ∘ =  -0.44 V カドミウム (Cd), Cd 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Cd ( s )   , E ∘ =  -0.4025 V コバルト (Co), Co 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Co ( s )   , E ∘ =  -0.277 V ニッケル (Ni), Ni 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Ni ( s )   , E ∘ =  -0.257 V スズ (Sn), Sn 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Sn ( s )   , E ∘ =  -0.1375 V 鉛 (Pb), Pb 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Pb ( s )   , E ∘ =  -0.1263 V (水素 (H2)), 2 H + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ H 2 ( g )   , E ∘ =  0 V アンチモン (Sb), Sb 2 O 3 ( s ) + 6 H + ( aq ) + 6 e − ↽ − − ⇀ 2 Sb ( s ) + 3 H 2 O   , E ∘ =  0.1504 V ビスマス (Bi), Bi 3 + ( aq )   + 3 e − ↽ − − ⇀ Bi ( s )   , E ∘ =  0.3172 V 銅 (Cu), Cu 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Cu ( s )   , E ∘ =  0.340 V 水銀 (Hg), Hg 2 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ 2 Hg ( l )   , E ∘ =  0.7960 V 銀 (Ag), Ag + ( aq )   e − ↽ − − ⇀ Ag ( s )   , E ∘ =  0.7991 V パラジウム (Pd), Pd 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Pd ( s )   , E ∘ =  0.915 V イリジウム (Ir), Ir 3 + ( aq )   + 3 e − ↽ − − ⇀ Ir ( s )   , E ∘ =  1.156 V 白金 (Pt), Pt 2 + ( aq )   + 2 e − ↽ − − ⇀ Pt ( s )   , E ∘ =  1.188 V 金 (Au), Au 3 + ( aq )   + 3 e − ↽ − − ⇀ Au ( s )   , E ∘ =  1.52 V タンタルおよびアンチモンなどはイオン半径が小さく電荷が大きいため、水和イオンは非常に加熱分解しやすく、強酸性においても安定に存在し得ないため酸化物との電位で代用している。白金および金などの水和イオンも非常に加水分解しやすく、特に金については単純な水和イオンは存在しないとされているため、正確な値とはいえない。