中二で習った化学反応式について。とある私立中学3年生です。化学反応式の係数をつけ、反応前と反応後の物質の量をそろえる(表現がおかしいかもしれません)ことはできるのですが、「この物質とこの物質を反応させるとこれができる」というのがよくわかりません。
炭酸水素ナトリウムを加熱分解すると―――2NaHCO3⇒Na2CO3+H2O+CO2となりますよね。なぜナトリウムイオンと炭酸イオンが結合するのでしょうか?ナトリウムイオンと酸化物イオンが結合しないんですか?反応後の物質で水できますよね。なぜ水素だけにならないのでしょうか?
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
この部分は、高校でもすべては教えない部分です。
この反応は本来は
2NaHCO3⇔Na2CO3+H2O+CO2
なのですが、熱を加えたとき、この系から気体であるH2OとCO2は取り除かれますから、左に反応が進む。
多くの化学反応は、平衡状態にあって、どちらに反応が進むかは、その反応による熱力学的な安定性、系から除かれる物があるかないかなど複雑な要因が絡みます。
その典型的な例が、ハーバーボッシュ法と呼ばれる空中窒素の固定
N2 + 3H2 → 2NH3
( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%BC% … )
本来は右から左に進むはずの反応が、高圧をかけることで、反応式の右側の方が分子数が多いため、反応が右に進む。
>ナトリウムイオンと酸化物イオンが結合しないんですか?
炭酸ナトリウムは、さらに加熱すると分解して酸化ナトリウムと水になります。
NaCO3 → Na2O + C2O
2H2 + O2 → 2H2O
とはなるけど、水はそのままでは、水素と酸素に分解しない。通常は、電気の力を借りて初めて分解できる。(超高温にしてやれば熱分解もするけど)
中学校の段階では、このあたりは機械的に覚えるしかありません。
No.3
- 回答日時:
1) 加熱分解するとは、じょじょに加熱して、熱分解させるので、NaHCO3 の他に、水分H2O もあるでしょう。
2) ナトリウムイオン は +イオン (カチオン) で 炭酸イオンは ーイオン (アニオン) ですので、それらが結合するのはわかるでしょう。 3)炭酸イオンは、酸化物イオン です。 4) 水素ガスより H2O の方が安定で、電気分解 とか、1万度の高温分解などと違っています。 5) 今の化学では、どちらかいうと 暗記も必要で、全て理解することはまだまだ先になります。GOOD LUCKお探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
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