金属・イオン化傾向ミニテスト10問｜腐食・不動態・防食

正解：（1）電気・熱を伝えやすく展性・延性を示すものが多いが、例外や程度の差がある

金属光沢、電気・熱伝導性、展性・延性は代表的な性質ですが、程度には差があります。水銀は常温付近で液体で、リチウム・ナトリウム・カリウムは水より低密度です。「すべて」とする選択肢に注意します。

正解：（1）K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞H＞Cu＞Ag＞Au

水素Hは金属ではありませんが、希薄な非酸化性酸から水素を発生させるかを比較する基準として列に置かれます。この並びは基礎学習の目安であり、実環境の腐食順位そのものではありません。

正解：（1）Znが酸化され、Cu²⁺が還元される

Znは2電子を失ってZn²⁺になり、Cu²⁺は2電子を受け取ってCuになります。イオン化傾向を反応式へつなげるときは、酸化半反応と還元半反応を分けて確認します。

正解：（1）標準電極電位は標準条件の基準で、実際の腐食は濃度・温度・皮膜・電解質などにも左右される

標準電極電位は定められた標準状態で比較する熱力学的な基準です。実機の腐食では、電解質組成、pH、温度、酸素、流れ、表面状態、不動態化などを合わせて評価します。

正解：（1）水分が電解質層をつくり、酸素や塩分などの環境条件が腐食反応へ影響する

典型的な大気腐食では表面の水膜が電解質となり、鉄の酸化と酸素の還元などが組み合わさります。湿潤時間、塩化物、温度、酸素濃度差、皮膜などで進み方が変わるため、「酸素と水が必要」だけで全条件を説明しません。

正解：（1）電位の異なる材料が電気的に接触し、両方へ電解質が接する

ガルバニ腐食には電気的な導通とイオン電流を運ぶ電解質が必要です。一般に活性側がアノードとなって腐食し、貴側がカソードになりますが、順位は使用環境のガルバニ系列で確認します。

正解：（1）小さいアノードと大きいカソードの組合せは、アノード側の腐食を集中させることがある

カソード反応を受け持つ面積が大きく、アノード面積が小さいと、アノードの単位面積当たりの腐食電流が大きくなる場合があります。材質の組合せだけでなく、面積比、すき間、排水、被覆の欠陥も確認します。

正解：（1）連続した不動態皮膜が金属と電解質を隔て、腐食速度を大きく下げる状態だが、腐食が完全にゼロとは限らない

IUPACは不動態を、連続した腐食生成物の皮膜が金属相と電解質を隔てる状態として説明しています。皮膜中のイオン移動や皮膜成長は起こり得て、塩化物、温度、機械的損傷などで局部的に破壊される場合もあります。

正解：（1）激しく反応して水素と熱を生じ、発火へ至ることがあるため、水を使った実演や処理をしない

厚生労働省のモデルSDSは、金属ナトリウムが水と激しく反応して水素を発生し、発火へ至る危険を示しています。類別の暗記を実験で確かめず、漏えい・火災時は退避して119番通報し、専門手順へ従います。

正解：（1）被覆による遮断に加え、傷部では条件により亜鉛がアノードとなって鋼を保護する

亜鉛めっきは環境を遮る被覆として働き、導通と電解質がある傷部では亜鉛が犠牲陽極として鋼の腐食を抑える場合があります。寿命や適否は被覆量、傷、環境、内容物との相性で変わります。