マグネシウムと水の反応

質問

ナトリウムは常温水と反応するが、
イオン化傾向がナトリウムより一段階小さいマグネシウムは
常温水とは反応しない。

と一般的にはなっているようです。
しかし、今日、学校の実験で、
水道水にマグネシウムリボンを入れてみたら
じわじわマグネシウムに気泡がつき、（水素と思われる）
BTB液を加えると水溶液は青色に変色しました。
水酸化マグネシウムが生成されたようですが、
これは、マグネシウムは常温水と反応する
とみなしてよいものでしょうか。

回答No.11

ht1914 · ベストアンサー

＃９に対する補足です。

前の職場に行っていくつか確かめてきました。
（１）教材用に使っているマグネシウムリボンの純度について
　　　＃９に写真の載っているＵＲＬを引用しておきました。
　　　純度は９９．９％で幅３．２ｍｍ，厚さ０．２ｍｍのリボンです。箱にはｍａｄｅ　ｉｎ　Ｅｎｇｌａｎｄ　と書いてありますが会社名はありません。保存中のものはたいてい表面が黒くなっています。この黒い物質は酸に溶けます。多分表面に針状に結晶が成長しているのだと思います。

（２）水との反応
　マグネシウムリボンを薄めた塩酸の中に入れ表面を解かしてきれいにします。２本の試験管に精製水を入れフェノールフタレイン溶液を加えます。片方にきれいにしたマグネシウム、他方にそのままのマグネシウムを入れて静置しておきます。入れてすぐにリボンの表面に沿って赤い色が広がるのが両方の試験管で見られます。コレはすぐに分かります。でもゆっくりしか反応しません。試験管全体に広がるのには時間がかかります。泡もかすかに分かる程度です。かき混ぜがありませんので溶液全体が赤くなるというところまでは行きません。半時間ほどして試験管を振って見るとリボンそのままの方は炭酸水素ナトリウムぐらいの発色でした。きれいにしたリボンの方はもう少し赤い色でした。

マグネシウムはアルミニウムよりもかなり反応性が高いです。表面の酸化被膜もアルミニウムほど強固なものではありません。

室温の水とゆっくり反応すると考えていいと思います。
でもＣａやＮａに比べると「極端に遅い」と言っていいほどです。フェノールフタレインの発色はすぐに分かるのですから生徒実験で充分確認できるレベルです。

ｋｕｕｙａ様の質問の通りだと思います。

酸化還元電位の値は＃７に載せています。

回答No.1

anthracene

通常、マグネシウムの表面には酸化皮膜ができていて、中性の水とは反応しません（希塩酸くらいになると水素が出る）。
しかし、質問者さんの使われたマグネシウムの場合、表面が活性だったのだと考えられます。
リボンを使われたとのことですが、不活性雰囲気下で保管されていて表面が活性なまま生きていたのではありませんか？
あるいは、使用直前に削ってきれいな表面を出したとか。

塊状だと反応しなくても、削ったり、粉末状にしたりすると反応性は飛躍的に高まります。時には、酸化により空気中燃焼するほどに活性化されることもあります。

補足

早速のご回答、ありがとうございました。
リボンは紙箱に入っているだけで、
特に厳重な保存をしていません。

リボンがマグネシウムなのか、酸化マグネシウムなのか
考えましたが、酸化マグネシウムは水に溶けないので
マグネシウムかな？　と判断しましたが、
明日、学校で、リボンをヤスリで磨き、
また、NO,2さんのご意見を参考に蒸留水で実験してみます。

ただ、自分でも調べているうちに、
世の中には、健康によい水として水素水というものがあり、
マグネシウムを水に溶かして手軽に水素水を作る
という、商品が出ていることを知りました。
一般には、マグネシウムは常温水とは反応しないと言われているが、
冷水でも十分水素が発生する　と説明があり、
そうなのか・・・教科書が遅れてるだけか・・・？
と半分納得しかけています。

とにかく、明日、ピカピカのリボンで
今日の実験よりも反応性が大きくなれば
常温水（蒸留水）とも反応する　という結論を出したいと思います。
ありがとうございました。