炭酸水素ナトリウムの分解(中学校)

中学生です。来週に炭酸水素ナトリウム(重曹)の熱分解の実験をするのですが、分解すると、「炭酸ナトリウム＋二酸化炭素＋水」になりますよね。どうして「重曹」が「炭酸ナトリウム」に変わるのですか。なぜ食べられなくなるのですか？炭酸水素って名前だから「二酸化炭素」ではなく「水素」がでるのではないですか？中学生にわかるように教えてください。酸化・還元はまだ習っていません。

No.4 ベストアンサー 回答者： Ichitsubo 回答日時： 2005/10/20 22:29

>どうして「重曹」が「炭酸ナトリウム」に変わるのですか。

いろいろ理論的な理由はあるのですが、中学生にはまだ早いと思います。来週の実験で、本当に二酸化炭素が出てくることを確かめてみるのが一番早いですね。
理科(科学)は理論が先にあるのではなくて、現象が先にあるのです。

これだけでは足りないので理論的裏付けも。
炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムともに、炭酸という酸と水酸化ナトリウムという塩基の中和で出来る塩(えん)です。
炭酸は二酸化炭素が水に溶けて出来ますので、二酸化炭素の水溶液と見て構いません。
CO2 + H2O + NaOH → NaHCO3 + H2O
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
また、
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
炭酸ナトリウムは二酸化炭素が炭酸水素ナトリウムよりも多くの水酸化ナトリウムと反応して出来る物質で塩基性(アルカリ性)もより強くなるため食用に適しません。

>炭酸水素って名前だから
違います。名前は「炭酸水素ナトリウム」です。
また、名前の区切れ目は、「炭酸|水素|ナトリウム」出はなく、「炭酸水素|ナトリウム」です。
この水素は「水素分子H2」を意味していません。炭酸分子(H2CO3)の水素原子が一つ残っていることを意味しています。この炭酸分子の正体は二酸化炭素であることも忘れてはいけません。

#炭酸分子は水の中でのみ存在できる仮想的な分子です。

No.3 回答者： w-palace 回答日時： 2005/10/20 19:53

化学式で書けばすぐにわかるはずですが、それは反則ですか？

・・・難題ですね。

炭酸ナトリウムはナトリウムを２個もっています。
炭酸水素ナトリウムはナトリウムと水素を１個ずつもっています。
炭酸ナトリウムになるには、ナトリウムが２個必要なので、炭酸水素ナトリウムが２個必要になります。
でも、2個の炭酸ナトリウムを合わせると、ナトリウムの数は合うのですが、「炭酸水素（イオン）」は余ってしまいます。
炭酸ナトリウムになるのに使われた方の炭酸水素ナトリウムでは、「水素」が１個余ってきます。
余った水素が炭酸水素（イオン）とくっついて「炭酸」になります。
炭酸というのは二酸化炭素と水から出来たもので、簡単に分解しますので、結果的に水と二酸化炭素が発生します。

要するに
炭酸ナトリウムを作るためにナトリウムの数を合わせる→炭酸が余る→炭酸が水と二酸化炭素の分解する。

やや、非化学的な面もありますが見逃して下さい。

No.2 回答者： bullfrog 回答日時： 2005/10/20 19:46

まず、炭酸水素ナトリウムは、「炭」素と「酸」素と「水素」と「ナトリウム」からできています。

また、炭素は燃やすと酸素とくっついて二酸化炭素になり、水素は燃やすと酸素とくっついて水になります。炭素は酸素とくっついて二酸化炭素になった方が安定した状態ですし、水素も酸素とくっついて水になった方が安定した状態です。
そのため、炭酸水素ナトリウムを加熱したときには、炭素や水素が出るのではなく、一緒にある酸素とくっついた二酸化炭素と水という状態で出てきたのです。

残った炭酸ナトリウムですが、これはこれで安定した状態なのです。ですから、これ以上加熱しても炭素や酸素が出てくることはありません。

炭酸ナトリウムが食べられないのは、食塩が食べられるのと同じ理由です。
食塩は、塩化ナトリウムという物質で、塩素とナトリウムからできています。
塩素は、第一次世界大戦に使われた毒ガスです。家庭用のカビ取り剤などを混ぜると出る有毒ガスもこれです。つまり、塩素を吸うと死んでしまいます。
ナトリウムは金属で、水の中に入れると爆発的に反応してしまいます。
この塩素とナトリウムがくっつくと、食塩になるのです。

化学変化では、物質の組み合わせ次第で全然別の性質を持つことが良くあります。材料となる原子の種類が同じでも、別の性質を持つことも当たり前なのです。

No.1 回答者： silpheed7 回答日時： 2005/10/20 19:40

炭酸水素ナトリウムの分解で・・・

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