アルカリ土(つち)類(るい)金属(きんぞく)とその化合物(かごうぶつ)

周期表(しゅうきひょう)（新しいタブで開きます）2族(ぞく)の元素(げんそ)は最外殻電子(さいがいかくでんし)を2個(こ)持(も)ち、これを手放(てばな)して2価(か)の陽(よう)イオンになりやすい。この単元(たんげん)ではマグネシウムMg・カルシウムCa・バリウムBaを中心(ちゅうしん)に性質(せいしつ)を見(み)ていく。

単体(たんたい)はいずれも灰白色(かいはくしょく)の金属(きんぞく)で、空気中(くうきちゅう)で燃(も)えると強(つよ)い光(ひかり)を出(だ)す。マグネシウムが燃(も)えるときの白(しろ)く明(あか)るい光(ひかり)は、昔(むかし)の写真(しゃしん)撮影(さつえい)の閃光(せんこう)や花火(はなび)に利用(りよう)されてきた。

Ca・Sr・Baは水(みず)と比較的(ひかくてき)よく反応(はんのう)して水素(すいそ)を発生(はっせい)させるのに対(たい)し、Mgは常温(じょうおん)の水(みず)とはほとんど反応(はんのう)せず、熱水(ねっすい)や酸(さん)とは反応(はんのう)する。反応(はんのう)性(せい)の違(ちが)いも周期表(しゅうきひょう)の位置(いち)と対応(たいおう)している。

石灰石(せっかいせき)の主成分(しゅせいぶん)である炭酸(たんさん)カルシウムCaCO₃を強(つよ)く加熱(かねつ)すると、CaCO₃→CaO+CO₂という熱分解(ねつぶんかい)（新しいタブで開きます）が起(お)こり、酸化(さんか)カルシウムCaO（生石灰(せいせっかい)）と二酸化炭素(にさんかたんそ)（新しいタブで開きます）CO₂に分(わ)かれる。

生石灰(せいせっかい)CaOに水(みず)を加(くわ)えると、CaO+H₂O→Ca(OH)₂という反応(はんのう)で水酸化(すいさんか)カルシウムCa(OH)₂（消石灰(しょうせっかい)）になり、このとき多量(たりょう)の熱(ねつ)が出(で)る。乾燥剤(かんそうざい)（新しいタブで開きます）や発熱(はつねつ)剤(ざい)として使(つか)われるのもこの発熱反応(はつねつはんのう)（新しいタブで開きます）による。

10gの炭酸(たんさん)カルシウム（モル質量(しつりょう)（新しいタブで開きます）100g/mol）を完全(かんぜん)に熱分解(ねつぶんかい)したとき発生(はっせい)する二酸化炭素(にさんかたんそ)の体積(たいせき)を標準(ひょうじゅん)状態(じょうたい)で求(もと)めよう。CaCO₃の物質(ぶっしつ)量(りょう)は10÷100＝0.1molで、反応(はんのう)式(しき)の係数(けいすう)（新しいタブで開きます）比(ひ)が1：1なのでCO₂も0.1molできる。標準(ひょうじゅん)状態(じょうたい)の気体(きたい)のモル体積(たいせき)22.4L/molを使(つか)うと、0.1×22.4＝2.24Lの二酸化炭素(にさんかたんそ)が得(え)られる。

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消石灰(しょうせっかい)Ca(OH)₂の水溶液(すいようえき)は石灰水(せっかいすい)と呼(よ)ばれ、二酸化炭素(にさんかたんそ)の検出(けんしゅつ)に使(つか)われる。少量(しょうりょう)のCO₂を通(とお)すと炭酸(たんさん)カルシウムCaCO₃の白色(はくしょく)沈殿(ちんでん)が生(しょう)じて白(しろ)くにごり、鍾乳洞(しょうにゅうどう)の石灰岩(せっかいがん)（新しいタブで開きます）が溶(と)けてできる現象(げんしょう)もこの逆(ぎゃく)の反応(はんのう)と関係(かんけい)がある。

さらにCO₂を通(とお)し続(つづ)けると、水(みず)に溶(と)けやすい炭酸(たんさん)水素(すいそ)カルシウムCa(HCO₃)₂に変(か)わるため、いったん白(しろ)くにごった石灰水(せっかいすい)のにごりが消(き)える。この性質(せいしつ)から、石灰水(せっかいすい)はCO₂の量(りょう)によって見(み)た目(め)が変(か)わる点(てん)に注意(ちゅうい)したい。

硫酸(りゅうさん)バリウムBaSO₄は水(みず)にほとんど溶(と)けずX線(せん)を通(とお)しにくいため、胃(い)のX線(せん)検査(けんさ)（バリウム検査(けんさ)）の造影(ぞうえい)剤(ざい)として使(つか)われている。炎色反応(えんしょくはんのう)（新しいタブで開きます）ではCaが橙(だいだい)赤色(あかいろ)、Baが黄(き)緑色(みどりいろ)を示(しめ)し、金属(きんぞく)の種類(しゅるい)を見分(みわ)ける手(て)がかりになる。

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