高校化学｜亜鉛（Zn）の性質と反応：大学入試頻出ポイント

亜鉛（Zn）は、高校化学でもよく登場する金属のひとつです。

「そこまで有名じゃないけど、実はめちゃくちゃ重要」というタイプの金属で、電池、メッキ、化学反応の中でも大活躍しています。

この記事では、

• 亜鉛の基本的な性質
• 酸・塩基との反応
• 電池での役割
• 実験でよく出るポイント
• 入試に出やすいところ

を、丁寧にわかりやすくまとめていきます。

さらに、学習者のリアルな声も交えながら「つまずきやすい点」も明確にします。

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亜鉛（Zn）の基本性質

まずは亜鉛の基礎からおさえましょう。

亜鉛（Zn）は、周期表の第12族に属する金属元素です。以下は亜鉛の主な性質です：

• 外観：銀白色の金属で、光沢があります。
• 密度：7.14 g/cm³
• 融点：419.5°C
• 沸点：907°C
• 硬度：比較的柔らかく、モース硬度は2.5です。
• 電気伝導性：良好な電気伝導性を持ちますが、銅ほどではありません。
• 化学的性質：酸やアルカリに対して反応性が高く、酸化されやすいです。

■ 金属としての特徴

• 銀白色の金属
• 空気中で表面が酸化され、白い酸化亜鉛（ZnO）の皮膜ができる
• 常温では安定だが、加熱すると酸化しやすい
• 単体は比較的反応しやすい金属
  → アルミや鉄よりイオン化傾向が大きい（Mgほどではない）

■ イオン化傾向の位置（よく出る！）

Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe ＞ Ni…

亜鉛は Fe（鉄）より上 にあるので、鉄の代わりに反応したり、電池で「負極」になったりします。

■ よく聞く“みんなの声”

「イオン化傾向って覚えたけど、どこに亜鉛がいたか忘れる…」
→ “アルミより弱くて鉄より強い” この位置だけまず覚えればOK！

亜鉛の主な化合物

高校で押さえるべき亜鉛の化合物は実は多くありません。

① 酸化亜鉛（ZnO）

• 白色の粉末
• 加熱すると黄色→冷えると白に戻る（入試頻出！）

② 塩化亜鉛（ZnCl₂）

• 白色の固体
• 水に非常に溶けやすい

③ 硫酸亜鉛（ZnSO₄）

• ザラッとした結晶
• 電池の電解液として使われることも

亜鉛と酸の反応｜水素を発生

亜鉛と言えば、酸との反応がまず思い浮かぶ人も多いはず。

■ 亜鉛 + 塩酸

$$\mathrm{Zn + 2HCl → ZnCl_2 + H_2}$$

ポイント

• 水素が発生する
• 発生した気体を集める実験は超基本
• 表面に酸化膜があると反応が遅い → 表面を少し削ると速くなる

みんなの声：

「水素の発生実験は成功したり失敗したり…」
→ 金属表面が汚れていると反応が起こりにくい。ここを押さえると成功率が上がります。

亜鉛と塩基の反応｜両性金属としての顔

亜鉛は 両性金属（酸・塩基どちらとも反応する金属） の1つです。
アルミやスズと並んでよく出る分類ですね。

■ 水酸化ナトリウム（NaOH）と反応

$$\mathrm{Zn + 2NaOH + 2H_2O → Na_2[Zn(OH)_4] + H_2}$$

ポイント

• 水素が発生する（酸と同じ）
• 溶けて 亜鉛酸イオン（[Zn(OH)₄]²⁻） をつくる

これは入試レベルでも頻出です。

亜鉛の電池での役割（超重要）

■ ① ダニエル電池の負極

$$\mathrm{Zn → Zn^{2+} + 2e^-}$$

• 亜鉛が電子を放出 → 負極（アノード）
• イオン化傾向が大きい金属の代表

■ ② アルカリマンガン電池

実は「乾電池」の中でも亜鉛は活躍しています。

• 亜鉛粉末が負極になり、電子を供給する

みんなの声：

「電池の構造は苦手…」
→ “イオン化傾向が大きい金属＝負極になりやすい” と覚えれば90％解決します。

亜鉛のメッキ（鉄を守る理由）

自転車のハンドルやネジに「亜鉛メッキ」が使われています。

■ 亜鉛メッキが鉄を守る理由

• 亜鉛のほうがイオン化傾向が大きい
• 亜鉛が先に溶けて 鉄を守る（犠牲防食）

この考え方は入試で必ず出る重要ポイントです。

例：$$\mathrm{Zn → Zn^{2+} + 2e^-} \quad （鉄より先に酸化される）$$

入試で出やすい定番ポイントまとめ

1. 亜鉛は 両性金属
2. 酸・塩基どちらとも水素を発生させる
3. 酸化亜鉛は 黄色→白（温度で色が変わる）
4. イオン化傾向は Feより上・Alより下
5. 電池では 負極 になりやすい
6. 亜鉛メッキは 犠牲防食 の典型例

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みんなの声

「両性金属とイオン化傾向がごちゃごちゃになる」
→ 亜鉛は“反応性が中くらいの金属”と理解するとつながります。

「酸化亜鉛の色変化は忘れる」
→ 『お湯で黄色、冷めて白』と語呂で覚えると◎

「電池が苦手」
→ 亜鉛＝負極、マンガン＝正極。これだけまずセットで。

まとめ｜亜鉛を理解すると化学が一段とラクになる

亜鉛は、酸でも塩基でも反応する両性金属で、電池や金属保護など身近でたくさん使われています。

高校化学では「実験・計算・電池・金属反応」に幅広く登場するため、ここを押さえると理解が一気に進むはずです。

高校生のみなさんは、
「イオン化傾向の基準になる金属」 として、亜鉛をひとつの目印にして勉強してみてください。

高校生が注意すべき点

亜鉛を扱う際には、以下の点に注意することが重要です：

• 安全対策：亜鉛の粉末や蒸気は吸入すると有害です。実験中は必ず換気を行い、適切な保護具を着用しましょう。
• 反応の制御：酸やアルカリとの反応は発熱を伴うため、反応を制御しながら行うことが必要です。
• 廃棄物処理：亜鉛化合物は環境に有害な場合があるため、適切な方法で廃棄することが求められます。

亜鉛は日常生活や産業において重要な役割を果たす金属です。これらのポイントを理解し、安全に取り扱うことが大切です。