水溶液中での酸と塩基の反応について 実際は

水溶液中での酸と塩基の反応についての質問です。

例えば水溶液中での酢酸と水酸化ナトリウムの反応は、普通
ＣＨ3COOH+NaOH→ＣＨ3ＣＯＯＮａ+H2O　
と表しますよね。

この式は反応の量的関係を表しているわけですが
では実際の反応はどういうことが起こっているのでしょう？

酢酸粒子と水酸化ナトリウム粒子が直接反応しているのでしょうか？
それとも電離してから反応しているのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： Saturn5 回答日時： 2012/08/08 12:31

＞それとも電離してから反応しているのでしょうか？

電子してから反応しています。

●塩酸と水酸化ナトリウムの中和を考えてみましょう。
化学反応式では次のように表します。
ＨＣｌ　＋　ＮａＯＨ　→　ＮａＣｌ　＋　Ｈ２Ｏ
実際はＨＣｌもＮａＯＨも水中ではほとんど電離しています。
ですから、リアルにイオンで表すと次のような感じになります。
Ｈ＋　＋　Ｃｌ－　＋　Ｎａ＋　＋　ＯＨ－ →　Ｃｌ－　＋　Ｎａ＋　＋　Ｈ２Ｏ
両辺をキャンセルすれば
Ｈ＋　＋　ＯＨ－　→　Ｈ２Ｏ
熱化学方程式で、強酸と強塩基の中和では酸と塩基の種類にかかわらず同じ中和熱　５７ｋＪ・ｍｏｌ
になったのはＮａ＋とＣｌ－は中和反応に関係しないからです。

●酢酸と水酸化ナトリウムの中和を考えてみましょう。
酢酸は水溶液中では１％くらい（濃度によりますが）が電離しています。
（９９％）ＣＨ３ＣＯＯＨ　＋　Ｎａ＋　＋ ＯＨ－　→　ＣＨ３ＣＯＯＨ　＋　Ｎａ＋　＋ ＯＨ－
（１％）　Ｈ＋　＋ ＣＨ３ＣＯＯ－　＋ Ｎａ＋　＋　ＯＨ－ →　ＣＨ３ＣＯＯ－ ＋ Ｎａ＋ ＋ Ｈ２Ｏ
ここで、下記の反応により、水中のＨ＋が無くなれば、新たに次の酢酸分子が電離して
平衡状態になります。
（９８％）ＣＨ３ＣＯＯＨ　＋　Ｎａ＋　＋ ＯＨ－　→　ＣＨ３ＣＯＯＨ　＋　Ｎａ＋　＋ ＯＨ－
（２％）　Ｈ＋　＋ ＣＨ３ＣＯＯ－　＋ Ｎａ＋　＋　ＯＨ－ →　ＣＨ３ＣＯＯ－ ＋ Ｎａ＋ ＋ Ｈ２Ｏ
ですから最終的に全てのほぼ酢酸が次のような反応になります。
　Ｈ＋　＋ ＣＨ３ＣＯＯ－　＋ Ｎａ＋　＋　ＯＨ－ →　ＣＨ３ＣＯＯ－ ＋ Ｎａ＋ ＋ Ｈ２Ｏ
このイオンをまとめると次の式になります。
ＣＨ３ＣＯＯＨ　＋ ＮａＯＨ　→　ＣＨ３ＣＯＯＮａ　＋ Ｈ２Ｏ
ですから、弱酸や弱塩基の中和反応では電離していない弱酸、弱塩基を電離させるステップが生じます。
ここにエネルギーが必要なため、中和熱は強酸・強塩基の中和熱である５７ｋＪ／ｍｏｌよりも
少しだけ小さな値になることが多いのです。

この回答へのお礼

丁寧な回答ありがとうございます。
とてもよくわかりました！

お礼日時：2012/08/08 14:59

No.3 回答者： htms42 回答日時： 2012/08/08 13:18

酸・塩基の水溶液の中和反応において

「水酸化ナトリウム粒子」の存在を前提とした考察をしようとしています。
「？？？？？・・・・・・・・・」

この質問も
「質問文として表現された内容」と
「あなたがどうもしっくりいかないと感じて質問しようと思ったこと」とが
食い違っているのではないでしょうか。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
他の方には通じたようです。

お礼日時：2012/08/08 15:00

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2012/08/08 12:23

>それとも電離してから反応しているのでしょうか？

今回の場合、こっちの方が近いでしょうね。

塩化水素と水酸化ナトリウムの溶液の場合などで完溶している場合は完全に電離していると考えて「間違いはない」ですが、分子状で残っているものが無いかと言うと、「残っているものはある」が正しい答えです。

今回の酢酸の場合は解離していない分子が「かなりたくさんある」と言えます。
この辺はpＫa(もしくはＫa)が詳しい値を与えて呉れます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
なるほど電離してから反応しているのですね。

お礼日時：2012/08/08 14:59