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高校発展Chapter 2410

無機化学:ハロゲン族

F・Cl・Br・I の4元素。原子番号が小さいほど酸化力が強い。この順番さえ覚えれば反応が予測できる。

#ハロゲン#塩素#フッ素#ヨウ素#無機化学

つまり「上にいるほど酸化力が強い」

F > Cl > Br > I

酸化力が強い = 電子を奪いやすい

上位のハロゲンは下位のハロゲンを追い出せる。

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂(ClがIを追い出す)


4元素の状態

元素常温状態
F₂気体淡黄色
Cl₂気体黄緑色
Br₂液体赤褐色
I₂固体黒紫色

塩素の重要反応

実験室的製法:

MnO2+4HClΔMnCl2+Cl2+2H2O\text{MnO}_2 + 4\text{HCl} \xrightarrow{\Delta} \text{MnCl}_2 + \text{Cl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}

漂白・殺菌のしくみ:

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO(次亜塩素酸)

次亜塩素酸が酸化作用を持つ → 漂白・殺菌


検出反応

ヨウ素デンプン反応:I₂ + デンプン → 青紫色

デンプンの検出に使う。加熱すると消え、冷やすと戻る。


💡豆知識

フッ素(F)は電気陰性度が全元素で最も高い(3.98)。これほど電子を引き寄せる力が強いため、フッ素化合物は非常に安定で反応しにくい。フライパンのコーティング「テフロン(PTFE)」は、炭素とフッ素だけでできた高分子で、ほぼすべての化学物質に対して不活性。「焦げ付かない」性質はフッ素の電気陰性度の高さから来ている。

よく間違えるところ

ヨウ素デンプン反応の「条件」:I₂ とデンプン(アミロース)の反応は低温・中性付近で起きやすい。酸性が強すぎたり高温にすると反応が起きにくい(または退色する)。加熱すると青紫色が消え(ヨウ素が揮発・構造変化)、冷やすと戻る。試験で「加熱前と後の色変化」を問われることがある。

重要ポイント

まとめ

  • F > Cl > Br > I(酸化力の順)
  • 強い方が弱い方を置換できる(置換反応)
  • 塩素:MnO₂+濃HClで製造、次亜塩素酸で漂白
  • ヨウ素デンプン反応:青紫色(加熱で退色)

まとめ

  • F > Cl > Br > I(酸化力の順)
  • 強い方が弱い方を追い出せる
  • 塩素:MnO₂+濃HClで製造
  • ヨウ素デンプン反応:青紫色

// quiz

確認問題

Q1.ハロゲンの酸化力の強さの順序は?

Q2.ヨウ素デンプン反応で何色になるか?

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