このページのまとめ
- 両性元素は、酸とも塩基とも反応する特徴を持つ元素です。
- 代表的な両性元素には、アルミニウム（Al）と亜鉛（Zn）があり、これらは酸と反応して水素ガスと塩を生成し、塩基と反応してテトラヒドロキシアルミン酸ナトリウムや亜鉛酸塩を生成します。
- 両性元素のこの特性は、さまざまな化学反応に利用されています。また、スズ（Sn）や鉛（Pb）も両性元素の一例です。
～先生と生徒の会話～
生徒両性元素って聞いたことがあるんですけど、具体的にどんなものなんですか？
先生両性元素というのは、酸とも塩基とも反応する性質を持った元素のことだよ。つまり、酸性条件でも塩基性条件でも化学反応を起こすことができるんだ。代表的な両性元素には、アルミニウム（Al）や亜鉛（Zn）があるんだよ。
生徒酸とも塩基とも反応するって、どういうことですか？もう少し詳しく教えてください。
先生例えば、アルミニウム（Al）を見てみよう。アルミニウムは、酸と反応して水素ガスを発生させながら塩を作るんだ。たとえば、アルミニウムを塩酸（HCl）と反応させると、次のような反応が起きるんだ。
先生2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
先生この反応では、アルミニウムが塩酸と反応して塩化アルミニウム（AlCl₃）と水素ガス（H₂）が発生するんだ。これは典型的な「金属と酸の反応」だね。
生徒酸と反応して水素ガスが出るんですね！じゃあ、塩基とも反応するっていうのはどういうことですか？
先生アルミニウムは、酸だけでなく塩基とも反応するんだ。例えば、水酸化ナトリウム（NaOH）のような強塩基と反応させると、アルミン酸ナトリウムという化合物ができるんだ。このときの反応式は次のようになるよ。
先生2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
先生この反応では、水酸化ナトリウムとアルミニウムが反応して、テトラヒドロキシアルミン酸ナトリウム（Na[Al(OH)₄]）ができるんだ。水素ガスも発生しているのがわかるよね。アルミニウムが塩基とも反応するというのが、両性元素の特徴なんだよ。
生徒アルミニウムは酸とも塩基とも反応するんですね！他にも両性元素ってあるんですか？
先生もちろん！亜鉛（Zn）も両性元素の一つだよ。亜鉛も、酸とも塩基とも反応する性質を持っているんだ。例えば、亜鉛を塩酸（HCl）と反応させると、塩化亜鉛（ZnCl₂）と水素ガス（H₂）が発生するんだ。反応式は次の通り：
先生Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
先生また、亜鉛は塩基とも反応する。例えば、水酸化ナトリウム（NaOH）と反応させると、亜鉛酸ナトリウム（Na₂ZnO₂）という化合物が生成されるんだ。
先生Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
先生このように、亜鉛も酸や塩基の両方と反応して水素ガスを発生させるんだ。亜鉛は、さまざまな化学反応で重要な役割を果たしているんだよ。
生徒亜鉛も酸と塩基、両方と反応するんですね！他にも両性元素ってありますか？
先生実は、ほかにもいくつかの両性元素があるんだ。スズ（Sn）や鉛（Pb）も両性元素に分類されることがあるよ。スズは酸とも塩基とも反応して、スズ化合物を生成するんだ。例えば、スズを塩酸と反応させると塩化スズ（SnCl₂）ができ、塩基と反応させるとスズ酸塩が生成されるんだ。
例題＆解答
【例題１】
アルミニウム（Al）を塩酸（HCl）と反応させたときの化学反応式を示しなさい。
【解答】
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
【例題２】
亜鉛（Zn）を水酸化ナトリウム（NaOH）と反応させたときに生成する化合物を答え、その化学反応式を示しなさい。
【解答】
亜鉛は水酸化ナトリウムと反応して、テトラヒドロキシ亜鉛酸ナトリウム（Na₂[Zn(OH)₄]）を生成する。化学反応式は次の通り：
Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
