この記事でわかること
- 水素の作り方（実験室／工業）
- 水素のはたらき（還元剤・化学原料・燃料電池）
- 反応しにくい貴ガスの性質と用途
水素ってどんなやつ？（イメージ先行）
- 世界最軽の気体。風船が浮くのはコレ。
- 無色・無臭。燃えると水だけになる：
2H₂ + O₂ → 2H₂O - だから使うときはクリーン（排出が水だけ）。
※ただし作り方によってはCO₂が出る。ここが“現実ポイント”。
一言で：軽い・よく燃える・使うと水になる“シンプルな仕事人”。
水素はこう作る（覚え方＝「金属＋酸／メタン＋水蒸気」）
実験室（少量・学校の世界）
- 金属＋酸 → 水素がプクプク
例：Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂
ゆっくり反応する金属を選ぶ＝安全第一。
工業（大量・工場の世界）
- メタン（天然ガス）＋水蒸気 → H₂がドサッと出る（水蒸気改質）
CH₄ + H₂O → CO + 3H₂
できた CO＋H₂ は水性ガスと呼ばれ、いろんな合成の出発点。
一行暗記：
「少量は金属＋酸、大量はメタン＋水蒸気」
3. 水素はどこで使う？（“3大ジャンル”だけでOK）
① 還元剤（酸素を“はぎ取る”係）
- 黒い酸化銅が赤い銅に戻る実験：
CuO + H₂ → Cu + H₂O
※ Al₂O₃／MgOみたいな強い酸化物は戻しにくい（ここは例外として覚える）。
② 化学工業の原料（材料の種）
- アンモニア（肥料ほか）：
N₂ + 3H₂ → 2NH₃ - メタノール（プラ・溶剤）：
CO + 2H₂ → CH₃OH - 塩化水素：
H₂ + Cl₂ → 2HCl
③ エネルギー（燃料電池）
- 使うと水だけになるから使う側はクリーン。
- 車・家庭用発電などで実用化。
- 作る段階のCO₂は“作り方次第”と理解しておく。
4. 貴ガスって？（18族＝“おとなしいメンバー”）
- He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn（周期表18族）
- 電子配置が安定（閉殻）→ほぼ反応しない
- 単原子の気体として存在（分子を作らない）
- 空気中ではArが約1%で比較的多い
イメージ：化学反応の“パーティ”に来ても静かに見守る来賓。邪魔をしない＝用途が広い。
よく出る用途だけ覚える
- ヘリウム He：超低温（4.22 K）。液体HeはMRIや実験の冷却／風船
- アルゴン Ar：溶接のシールドガス（金属が酸化されないよう保護の空気で包む）
- （＋α）ネオン Ne：ネオン看板の光
5. よくある勘違いをサクッと修正
- 水素＝完全に環境にやさしい？
→ 使うときは◎。でも製造方法によってはCO₂が出る。 - 貴ガスは何もしないから役立たない？
→ 反応しないからこそ“守る・満たす”役で重要（溶接保護・冷却・照明など）。
6. まとめ（3行だけ）
- 水素は軽い・燃える・水になる。少量＝金属＋酸／大量＝メタン＋水蒸気
- 使いみち：還元剤／化学原料／燃料電池（“使う時クリーン”をセットで）
- 貴ガス＝18族で不活性。He＝冷やす／Ar＝守る（溶接）／Ne＝光る
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