衣第１章

飾るE
L
P
M
貴金属の化学AS
纐纈守著『楽しく学ぶ くらしの化学』（化学同人）講義用資料
本書を教科書として使用する講義以外でのご利用を禁じます1

1章の内容テーマ1 貴金属は世界にどれくらいあるの？
GALLERY 加工しやすい金E
LP

COLUMN

金を溶かす液体GALLERY

金・銀・銅メダルの成分組成

M
A
S

COLUMN 貴族と銀食器
テーマ2

貴金属はなぜさびにくいの？

テーマ3

貴金属の性質が似ているのはなぜ？

実用知識 貴金属の品位

Quiz
貴金属である金，銀，白金（プラチナ）

E
L
Pを，これまでの採掘量が少ない順にならべてみよう!

M
A
S

Quiz
貴金属である金，銀，白金（プラチナ）

E
L
Pを，これまでの採掘量が少ない順にならべてみよう!

M
AS

答：これまでの採掘量

白金 約1.6万トン ＜ 金 約17万トン ＜ 銀 約100万トン

MASELP

古来から「金銀財宝」などといわれる貴金属の特徴と性質について学びましょう

テーマ１

EL
貴金属は世界にどれくらいあるの？
PMAS

金（Gold，元素記号：Au)
原子番号：79M
ASEL
P

金の埋蔵量金鉱石「比重」につ• 有史以来の金の産出量は，わずか16万トン いてはp.２に説明あり！
• 金の比重は19.3

ELP• 今，世界中にある金の容積は 16万トン÷19.3＝8,290 m3
オリンピック公式 50 mプール（長さ50 m×幅25 m×深さ2 m＝2,500 m3）

MAS• 現在地中に残っている金の埋蔵量は，

約【①5～6万トン(2,600m3から3,100 m 3 ) プール約【②】個分】個分のみ• 地球にあるすべての金は，わずか50 mプール４個分• 電子部品などに含まれる再生可能な金は，日本国内に約6,800トン• 世界の金生産量の約2年分，世界の金の埋蔵量の約12 %
金属がこのような状態にあることを【③】という

金の埋蔵量金鉱石「比重」につ• 有史以来の金の産出量は，わずか16万トン いてはp.２に説明あり！
• 金の比重は19.3

ELP• 今，世界中にある金の容積は 16万トン÷19.3＝8,290 m3
オリンピック公式 50 mプール（長さ50 m×幅25 m×深さ2 m＝2,500 m3）

MAS• 現在地中に残っている金の埋蔵量は，

約【① ３】個分

5～6万トン(2,600m3から3,100 m 3 ) プール約【② １】個分のみ• 地球にあるすべての金は，わずか50 mプール４個分• 電子部品などに含まれる再生可能な金は，日本国内に約6,800トン• 世界の金生産量の約2年分，世界の金の埋蔵量の約12 %

金属がこのような状態にあることを【③都市鉱山】という

表1.1 金の産出量・埋蔵量

現在の日本の主要な金山の情報は，p.２のTopicを読もう！

2014年

順位
国名1 中華人民共和国（中国）2

オーストラリア3ロシア

4

アメリカ合衆国（米国）5南アフリカ共和国

6カナダ

7

ペルー

8メキシコ

9ウズベキスタン

10 ガーナ
全世界

産出量（トン） 埋蔵量（トン）

450
274
247
210
152
152
140
118
100
91
2,990

M
A
S

1,900
9,100
8,000
3,000
6,000
2,000
2,800
1,400
1,700
1,200
56,000

南アフリカは，2007 （ 平 成 19 ）
年まで100年間産出量・埋蔵量ともに1位だったが掘りやすいとこ
ろはほぼ掘り尽
くし金の含有量も減少

EL
P

U.S. Geological Survey - Mineral commodity summaries 2016 Gold - World Mine Production and Reserves (2014)（アメリカ地質調査所「ミネラルコモディティサマリーズ 2016 金－世界の産出量と埋蔵量 2014年」）

WORK▶ 産出量と埋蔵量が１位の国に色を塗ってみよう！

表1.1 金の産出量・埋蔵量

現在の日本の主要な金山の情報は，p.２のTopicを読もう！

2014年

順位
国名1 中華人民共和国（中国）
2オーストラリア

3ロシア

4アメリカ合衆国（米国）5南アフリカ共和国

6カナダ

7ペルー

8メキシコ

9ウズベキスタン

10 ガーナ
全世界

産出量（トン） 埋蔵量（トン）

450
274
247
210
152
152
140
118
100
91
2,990

M
A
S

1,900
9,100
8,000
3,000
6,000
2,000
2,800
1,400
1,700
1,200
56,000

南アフリカは，2007 （ 平 成 19 ）
年まで100年間産出量・埋蔵量ともに1位だったが掘りやすいとこ
ろはほぼ掘り尽
くしたE
LP

U.S. Geological Survey - Mineral commodity summaries 2016 Gold - World Mine Production and Reserves (2014)（アメリカ地質調査所「ミネラルコモディティサマリーズ 2016 金－世界の産出量と埋蔵量 2014年」）

WORK▶ 産出量と埋蔵量が１位の国に色を塗ってみよう！

銀（Silver，元素記号：Ag)
原子番号：47E
L
【⑤P 】
MAS

• 電気と熱の伝導率，光の反射率は，金属中で最大• 銀イオン（Ag+ ）は強い力がある銀（Silver，元素記号：Ag)
原子番号：47E
L
【⑤殺菌】
PMAS

• 電気と熱の伝導率，光の反射率は，金属中で最大• 銀イオン（Ag+ ）は強い力がある表1.2 銀の産出量・埋蔵量 2014年
順位
国名1 メキシコ
2

中国

3

ペルー

4

オーストラリア

5チリ

6ボリビア

7ロシア

8ポーランド

9米国
全世界

産出量（トン）

埋蔵量（トン）

5,000
4,060
3,780
1,720
1,570
1,340
1,330
1,260
1,180
26,80037,00043,000120,000
85,00077,000
22,00020,00085,00025,000570,000

MAS

E
L
P

U.S. Geological Survey - Mineral commodity summaries 2016 Gold - World Mine Production and Reserves (2014)（アメリカ地質調査所「ミネラルコモディティサマリーズ 2016 銀－世界の産出量と埋蔵量 2014年」））

比較的【④WORK▶

】半球に多く存在する南半球の国に色を塗ってみよう！

表1.2 銀の産出量・埋蔵量 2014年
順位
国名1 メキシコ
2

中国

3

ペルー

4

オーストラリア

5チリ

6ボリビア

7

ロシア

8

ポーランド

9

米国
全世界

産出量（トン）

埋蔵量（トン）

5,000
4,060
3,780
1,720
1,570
1,340
1,330
1,260
1,180
26,80037,00043,000120,000
85,00077,00022,00020,00085,00025,000570,000MAS

ELPU.S. Geological Survey - Mineral commodity summaries 2016 Gold - World Mine Production and Reserves (2014)（アメリカ地質調査所「ミネラルコモディティサマリーズ 2016 銀－世界の産出量と埋蔵量 2014年」））

比較的【④南】半球に多く存在する
WORK▶

南半球の国に色を塗ってみよう！

白金（プラチナPlatinum，元素記号：Pt）
原子番号：78

M
A
S

ELP

白金／プラチナ（Pt）
特徴• 銀色の光沢• 化学的性質の似た6種の元素（白金Pt ，パラジウムPd，ロジウムRh ，ルテニウムRu，イリジウムIr ，オスミウムOs ）と一緒に鉱石に含まれ「白金族元素」と呼ばれる

ELPMA【⑥】変化S• 金と同様，しにくく，非常に安定（王水など特殊な酸のみに溶解）白金／プラチナ（Pt）
特徴• 銀色の光沢• 化学的性質の似た6種の元素（白金Pt ，パラジウムPd，ロジウムRh ，ルテニウムRu，イリジウムIr ，オスミウムOs ）と一緒に鉱石に含まれ「白金族元素」と呼ばれる

ELPM
A【⑥化学】変化S• 金と同様，しにくく，非常に安定（王水など特殊な酸のみに溶解）白金／プラチナ（Pt）

その他の各種情報がp.３にあり！

特徴E【⑦】LPMAS• 貴金属である白金は宝飾品に用いられる• 高い安定性から的利用が宝飾品以上に多い• 電極，度量衡原器（キログラム，メートル原器）のほか，触媒として自動車の排ガス浄化にも利用• プラチナは，稀少貴金属なので，「プラチナチケット」のように入手しにくい，貴重なもののたとえに使われる

白金／プラチナ（Pt）

その他の各種情報がp.３にあり！

特徴E【⑦工業】LP
MAS• 貴金属である白金は宝飾品に用いられる• 高い安定性から的利用が宝飾品以上に多い• 電極，度量衡原器（キログラム，メートル原器）のほか，触媒として自動車の排ガス浄化にも利用• プラチナは，稀少貴金属なので，「プラチナチケット」のように入手しにくい，貴重なもののたとえに使われる白金／プラチナ（Pt）
抗がん剤シスプラチンについて，p.３で紹介あり！

EL
P

触媒についてp.３に説明あり！

MAS

貴金属の金，銀，白金，銅の価格はいくらくらいでしょう？
p.３のTopicに情報あり！
教養としてぜひ読んでみてください

M
A
S

図１.１

E
L
P

白金の使用用途

WORK▶ それぞれの用途に好きな色を塗り，色分けしてみよう！

表1.3 白金，パラジウムの産出量・埋蔵量
2014年
順
位

産出量（トン）
国名白金

1 南アフリカ
2 ロシア
3 ジンバブエ
4 カナダ
5 米 国
全世界

94231394147

M
A
S

白金族の埋蔵量（トンパラジウム）

EL
P
5883
102012139

63,0001,100
不明31090066,000U.S. Geological Survey - Mineral commodity summaries 2016 Gold - World Mine Production and Reserves (2014)（アメリカ地質調査所「ミネラルコモディティサマリーズ 2016白金族- 世界の産出量と埋蔵量 2014年」））

白金の産出量，埋蔵量はともに南アフリカがダントツ
WORK▶

南アフリカが全体に占める割合を計算してみよう！

「都市鉱山からつくる！みんなのメダルプロジェクト」って何か知ってますか？

EL
PMA
P.３のTopicに情報あり！
S
教養のひとつとしてぜひ読んでみましょうQuiz
鹿児島県の菱刈金山で採掘される金鉱石１トン（1,000 kg）から平均して何ｇの金がとれる？

ELP①３ｇ ②１０ｇ ③３０ｇ ④７０ｇ

MAS

Quiz
鹿児島県の菱刈金山で採掘される金鉱石１トン（1,000 kg）から平均して何ｇの金がとれる？

ELP①３ｇ ②１０ｇ ③３０ｇ ④７０ｇ

答M
A
S

③３０ｇ
世界平均は約3 g だが，菱刈鉱山は，約30 〜 40 g の金が含まれ，金含有率が非常に高い

GALLERY：加工しやすい金• 金，銀，スズ，アルミニウムなどの金属は加工しやすい• 金は，1 gで3,000 m の金糸• 銀は，1 gで2,200 m の銀糸→
• 引っ張ると延びる性質 →• たたいて展びる性質

MAS

金箔

E】性
LP 】性

【①【②金糸GALLERY：加工しやすい金• 金，銀，スズ，アルミニウムなどの金属は加工しやすい• 金は，1 gで3,000 m の金糸• 銀は，1 gで2,200 m の銀糸→
• 引っ張ると延びる性質 →• たたいて展びる性質

M
A
S

金箔

EL
P

【①展】性
【②延】性金糸COLUMN １

金を溶かす液体

王水（塩酸：硝酸＝３:１）

ELP

塩化ニトロシル (NOCl)と塩素 (Cl2) と水 (H2O) が発生
塩化金酸イオン錯体(H[AuCl4]) を作り溶解

MAS王水

ヨードチンキ（ヨウ素をエタノールで溶かしたもの）
も金を溶解可能ヨードチンキ4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH
酸素とシアン（CN）化物の水溶液に錯体 (Na[Au(CN)2])を形成して溶解
この反応は金鉱石から金を抽出するために応用

GALLERY ：金・銀・銅メダルの成分組成
東京2020 メダル仕様
大きさ
厚さELP
重さM
AS

2020年東京オリンピックのメダル

直径85mm最小部分： 7.7㎜
最大部分： 12.1㎜
金：約556ｇ
銀：約550ｇ
銅：約450ｇ
金：純銀に6g以上の金メッキ
銀：純銀
銅：丹銅（銅95:亜鉛5）

原材料

リボン取り メダル本体上部への埋め込み付け部分 式

東京2020オリンピック公式ホームページより• 金メダルの主要成分は銀、それに金【③】• 世界オリンピック委員会 (IOC)では，金メダルの材料について①1位，2位のメダルは銀製で少なくとも純度1000分の【 ④】② 1位のメダルは少なくとも【⑤ 】グラムの純金で金張り• 1912年のストックホルムオリンピックまでは，純金製の金メダルを使用• それ以降は，経済的配慮のため純金製は未使用• 東京2020では金メダル，銀メダルともに100%の純銀を使用

GALLERY ：金・銀・銅メダルの成分組成
東京2020 メダル仕様
大きさ
厚さ

E
L
P
重さ

M
AS

2020年東京オリンピックのメダル

直径85mm最小部分： 7.7㎜
最大部分： 12.1㎜
金：約556ｇ
銀：約550ｇ
銅：約450ｇ
金：純銀に6g以上の金メッキ
銀：純銀
銅：丹銅（銅95:亜鉛5）

原材料

リボン取り メダル本体上部への埋め込み付け部分 式

東京2020オリンピック公式ホームページより• 金メダルの主要成分は銀、それに金【③メッキ】• 世界オリンピック委員会 (IOC)では，金メダルの材料について①1位，2位のメダルは銀製で少なくとも純度1000分の【 ④925】② 1位のメダルは少なくとも【⑤6】グラムの純金で金張り• 1912年のストックホルムオリンピックまでは，純金製の金メダルを使用• それ以降は，経済的配慮のため純金製は未使用• 東京2020では金メダル，銀メダルともに100%の純銀を使用

COLUMN ２

貴族と銀食器• 銀はその光沢が美しく古くから支配階級や富裕階級が皿などの食器類やフォークとして利用• 銀は，貴金属の中では比較的化学変化しやすく，空気中に硫黄化合物（自動車の排ガスや温泉地の硫化水素など）が含まれていると，表面に硫化物（Ag2S） が生成し黒ずむ
なぜ銀が使われたのか，

M
A
S

EL
P

p.5のCOLUMNで確かめてみよう！

テーマ２

ELP

貴金属はなぜさびにくいの？

MAS

■原子とイオン

原子は，物質の最小単位
中心には原子核，周りにマイナ】がス電荷を帯びた【①存在（右上図）

MAS

EL
P

原子が，電子を放出したり受け取り，電荷をもつようになったものがイオン
プラスの電荷のものを陽イオン，マイナス電荷のものを陰イオンという（右下図）

原子の基本構造

陽イオン

陰イオン

■原子とイオン

原子は，物質の最小単位
中心には原子核，周りにマイナ
ス電荷を帯びた【①電子】が存在（右上図）

MASEL
P

原子が，電子を放出したり受け取り，電荷をもつようになったものがイオン
プラスの電荷のものを陽イオン，マイナス電荷のものを陰イオンという（右下図）

原子の基本構造

陽イオン

陰イオン

■イオン化傾向（イオンになりやすさ）

EL
P

水素元素
（金属ではなく括弧書きされている）• 【②• 【③ ，④M
AS】傾向が小さい貴金属は化学変化しにくい，⑤】は，水素より小さい• イオン化傾向が大きい元素は【 ⑥】して，さびる• 貴金属は，空気や水や酸などに安定WORK▶

貴金属の名前を色で囲んでみよう！

■イオン化傾向（イオンになりやすさ）ELP

水素元素（金属ではなく括弧書きされている）

MAS• 【②イオン化】傾向が小さい貴金属は化学変化しにくい• 【③金，④銀，⑤白金】は，水素より小さい• イオン化傾向が大きい元素は【⑥酸化】して，さびる• 貴金属は，空気や水や酸などに安定
WORK▶

貴金属の名前を色で囲んでみよう！

• リチウム，ナトリウムなどはとてもイオンになりやすく，水に入れるとすぐに反応し発火ELである．水に入れるとどうなるか，p.６
P
MのQRコードから動画で見てみよう！
AS

ナトリウムは，とても反応性の高い金属取扱注意だよ❕

テーマ３
貴金属の性質が似ているのはなぜ？

M
AS

E
LP

M
A
S
図１.３

ロシアのドミトリ・【②EL
P【①】】が提案

地球上にある物質はすべてこの元素からできている
WORK▶ 水素よりイオン化傾向が小さい金，銀，銅，白金，水銀に色を塗ってみよう！

M
A
S
図１.３

EL
P【①元素周期表】

ロシアのドミトリ・【②メンデレーエフ】が提案

地球上にある物質はすべてこの元素からできている
WORK▶ 水素よりイオン化傾向が小さい金，銀，銅，白金，水銀に色を塗ってみよう！

• 周期表の縦の列（ 【③ 】 ）には，性質の似た元素が配列• 右 端 の 18 族 元 素 は 【④】（Noble gas）という．安定状態となる電子の数をもち，化学反応しにくい• 1 族の「アルカリ金属」，2 族の「アルカリ土類金族」，17 属の「ハロゲン」
はそれぞれ似た性質をもつ同族元素• 同族元素は，安定した電子数となるために足りない（余る）電子数が同じため，性質が類似

M
A
SELP

• 周期表の縦の列（ 【③族】 ）には，性質の似た元素が配列• 右 端 の 18 族 元 素 は 【④貴ガス】（Noble gas）という．安定状態となる電子の数をもち，化学反応しにくい• 1 族の「アルカリ金属」，2 族の「アルカリ土類金族」，17 属の「ハロゲン」
はそれぞれ似た性質をもつ同族元素• 同族元素は，安定した電子数となるために足りない（余る）電子数が同じため，性質が類似

M
AS

ELP

• 貴金属の銅 (Cu)，銀 (Ag)，金 (Au)は，表の中で下に向かって縦に並んでいる同族元素

ELP】の左横にMAS位置し，同じくイオン化傾向が水素• 白金 (Pt) は，【⑤より小さい水銀 (Hg) は右横• 貴金属の銅 (Cu)，銀 (Ag)，金 (Au)は，表の中で下に向かって縦に並んでいる同族元素

EL
PMAS位置し，同じくイオン化傾向が水素• 白金 (Pt) は，【⑤金】の左横により小さい水銀 (Hg) は右横

１章で学んだこと• 貴金属である金，銀，白金はすべて水素よりイオン化傾向が小さく，空気や水や酸などに対しとても安定ELPM• 周期表は，元素の化学的・物理的性質
ASによって整理され，縦の列（族）には性質の似た元素が並んでいる．銅 (Cu)，銀 (Ag)，金 (Au) は同族元素

貴金属の品位（金）金（Ａu）

18K（イエローゴールド）の指輪© Mauro Cateb

ELP• 貴金属の純度を品位という• 「K」（Karat，カラット）を用いて，２４分率で表す• 宝石の重量のカラット（Carat, 1 ct = 0.2 g）とは別

MAS• K24（24金）は，純度24 分の24 の100%純金• K18（18金）は，24分の18（18/24＝75 %，ジュエリー用750‰）• 「‰」は千分率（パーミル)
純金K24は軟らかすぎるので合金として強度を上げ利用

貴金属の品位（銀）銀（Ａg）

MASELP

1844年のイギリスクラウン銀貨© JFS（イギリスでは1920年までスターリングシル
バーが使われた）• Silver1000 (SV1000) : 純度の1,000分の1,000の純銀• Silver900 (SV900) : コインシルバーと呼ばれ各国の銀貨で使用．
銀が90%で，銅など他の金属が10%• Silver925 (SV925): スターリングシルバー．イギリス銀貨に使われた．硬度や耐久性がある．銀92.5%，銅など他の金属が7.5%• ピンクシルバー：ジュエリー用の配合で，銀500 ‰ ，銅500 ‰貴金属の品位（白金）
白金（Pt）• Pt950 :MASELP

純度1,000分の950の白金に，5％のパラジウムやルテニウムを混合。ティファニーやカルティエなどの高級ブランドの結婚指輪はこれ。柔らかく傷つきやすいのが難点• Pt900 :日本の多くの結婚指輪はこれ。
• Pt1000：100％ではなく99.95％が限界。強度が弱く，黒みがかった白色。ジュエリーでは使われない