アルカリ金属まとめ(Li・Na・K)|性質の共通点・反応性・炎色反応まで完全ガイド

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アルカリ金属(Li・Na・K)は、高校化学でも入試でも頻出の重要分野です。

ここでは リチウム・ナトリウム・カリウムの性質・反応・規則性が5分でわかるようにまとめました。

「アルカリ金属のどこが重要なのか?」
「どう覚えれば迷わないのか?」
「反応や規則性はどうつながっているのか?」

こうした疑問に、お答えします。

【1】アルカリ金属(Li・Na・K)の共通する性質

アルカリ金属には“共通の特徴”があります。
まずこれを理解すると、個別の性質が一気に覚えやすくなります。

● 共通点①:最外殻電子が1つ(ns¹)

電子を失いやすく、陽イオン M⁺になりやすい。
→ 還元力が強い。
→ 電気伝導性が高い。

● 共通点②:柔らかく、金属光沢を持つ

特にNa・Kはナイフで切れるほど柔らかい。

● 共通点③:密度が低い

Na・Kは水より軽く、浮くほど。

● 共通点④:単体は空気中で酸化されやすい

そのため 石油中で保存する。

【みんなの声】
「教科書に“石油中保存”って書いてある理由がようやくわかった!」(高校2年・男子)

【2】アルカリ金属の反応性の規則性(Li → Na → K)

周期表の上から下へ行くほど…

● 金属半径が大きくなる

→ 最外殻電子が離れる
→ 電子が取れやすい=反応性UP

【反応性の大原則】

Li < Na < K(反応が激しくなる)

入試では、この順番を問うパターンが非常に多いです。

【3】空気(酸素)との反応

● Li:酸化リチウム(Li₂O)

4Li + O₂ → 2Li₂O

● Na:酸化ナトリウム(Na₂O)

4Na + O₂ → 2Na₂O

● K:過酸化カリウム(K₂O₂)

2K + O₂ → K₂O₂

✔ ポイント

  • Li・Naは普通の酸化物
  • Kは過酸化物までできる(反応性が高いから)

【4】水との反応(入試頻出)

アルカリ金属の代表的反応。

● Li + H₂O(泡立つ程度)

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑

● Na + H₂O(激しく反応)

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

● K + H₂O(発火することもある)

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑

✔ ポイント

水素が発生し、金属は水酸化物になる
反応の激しさ:
Li<Na<K

【みんなの声】
「実験でKを見た時に“音が違う!”と驚いた」(高1・女子)
「Naを実験で切った時、柔らかくてびっくりした」(高2・男子)

【5】酸との反応(HCl・H₂SO₄など)

単純な 酸化還元反応 です。

2M + 2HCl → 2MCl + H₂↑

M=Li, Na, K

金属が酸化され、H⁺が還元されてH₂に。

【6】炎色反応(覚えるだけでは合格できない)

● Li:赤

● Na:黄(圧倒的に強い)

● K:紫(コバルトガラス使用)

✔ 超重要ポイント

Naの黄色が非常に強いため、他の色を隠してしまう。
→ Kの紫は Na 光を取り除くためにコバルトガラスを使う。

これを理解しておくと得点力が上がります。

【7】アルカリ金属の化合物の性質まとめ

水酸化物:強塩基(NaOH、KOH)
ハロゲン化物:イオン結晶で水に溶けやすい
硝酸塩・硫酸塩:熱に強い傾向

高校化学でよく出るのは

  • NaOH(苛性ソーダ)
  • KOH(苛性カリ)
  • NaCl(食塩)
  • K₂CO₃(炭酸カリウム)
  • NaHCO₃(重曹)

など。

【8】暗記から “理解” に変える覚え方

✔ 覚える順番

  1. 反応性の順 Li<Na<K
  2. 空気中での反応(Kだけ過酸化物)
  3. 水との反応の激しさ
  4. 炎色反応
  5. アルカリ金属の共通性(電子1つ・柔らかい)

✔ 高校生が混乱しやすいポイント

  • Naの炎色が強すぎる
  • Kの反応性が高すぎて例外的に見える
  • Liだけ性質が“ちょっと違う”
    (最も小さく、反応が穏やか)

【9】個別記事の紹介

  • リチウム(Li)の性質と反応 → こちら
  • ナトリウム(Na)の性質と反応 → こちら
  • カリウム(K)の性質と反応 → こちら
  • 水酸化ナトリウム(NaOH)こちら
  • 水酸化カリウム(KOH)→ こちら

【まとめ】

アルカリ金属(Li・Na・K)は高校化学でも受験化学でも圧倒的に頻出です。
特に “規則性” を理解することで記憶の負担が減り、得点力が上がります。

本記事では

  • 共通する性質
  • 酸化反応
  • 水との反応
  • 炎色反応
  • 反応性の規則性
    を体系的にまとめました。

アルカリ金属は覚える量が多いようで、実は「たった一つのルール」で大部分が説明できます。

最外殻電子を1つ持つ → 電子を失いやすい → 反応性が強い(下にいくほど強い)

これを軸に理解すれば、入試で確実に得点できます。

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