硝酸ナトリウム4mol、塩化カリウム4molと水溶液に完全に溶かしたら、
なぜ塩化ナトリウムと硝酸カリウムが4molずつ出てくるんですか?
水溶液に溶かしたら、全ての物質(硝酸ナトリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、硝酸カリウム)は、2molずつ出てこなければおかしいのではないのでしょか?ここの所を教えてください。

A 回答 (4件)

 inorganicchemistさんがわかりやすい回答をされていますが、少し気になったことがあります。

単なる勘違いと思いますが、難溶性の物質について定義されている溶解度積の考えを硝酸カリウムに使っているのはまずいのではないでしょうか。

 私は、条件によっては硝酸ナトリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、硝酸カリウムのどれでも晶出し得ると思います。これは互変二対塩の問題で、4成分系の平衡なので純物質の溶解度曲線をそのまま当てはめることはできないような気がするのですが…。私自身すっきりしていないので、inorganicchemistさんや他の回答者の方、ご教授願います。
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ちょっと題意を正確に捉えることができないのですが。



たぶん、イオン物質の複分解の問題ですね。


「溶解度積」という言葉はご存じでしょうか?
ご存じなければまた補足ください。

電解質である硝酸ナトリウム、塩化カリウムは水に溶けた時点で
それ自身はもう存在しません。存在するのは硝酸イオン、塩化物イオン、
ナトリウムイオンとカリウムイオンです。これは大丈夫ですね。

ここからvikkyiさんがお書きになっている4種の塩が生成する可能性
があります。しかし、瞬間的に溶液中で生成したとしても、
すぐに電離してしまうため、実際には存在しません。塩というものは
溶液から析出した固体の状態で始めて存在できるのです。

では、4つの塩のうちどれが(どの陰イオンと陽イオンの組み合わせが)
溶解度がもっとも低いのでしょう?ここで溶解度積の考えを使います。
答えをいってしまうと硝酸カリウムがほかの3つに比べて圧倒的に
溶解度が低いため、まず硝酸カリウムが析出します。

このあと、溶媒を蒸発させるなり、温度を下げるなりして溶解度を
下げていくと、硝酸カリウムのみが析出していきます。
溶解度積を使えばおおざっぱな定量的な計算はできるでしょう。
硝酸カリウムがこのようにして析出したあとには溶液中には
塩化物イオンとナトリウムイオンしか残っていないので
最後に塩化ナトリウムが析出します。
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質問の意味が分かりづらいのですが…



>硝酸ナトリウム4mol、塩化カリウム4molと水溶液に完全に溶かしたら、
>なぜ塩化ナトリウムと硝酸カリウムが4molずつ出てくるんですか?
「完全に溶かした」のなら結晶は析出しないのでは?
水溶液中ではほとんど全てイオン化しているはずです。

仮に結晶が析出してくる旨の質問であるとしたら、それは塩化ナトリウムや硝酸カリウムの溶解度が低いからでしょう。水中でイオン同士が結びついたとき、溶解度が低い方が結晶になりやすいでしょう。また、結晶同士を比べると、硝酸ナトリウムや塩化カリウムの方よりも塩化ナトリウムや硝酸カリウムの方が安定した物質なのではないでしょうか。
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 強酸、強塩基・弱酸、弱塩基と云う意味をご存知でしょうか。

例えば、酢酸ナトリウムと塩化カリウムの場合は考えられるかも知れません。なぜなら酢酸自体が弱酸の代表であるがごとく水に溶かしたときの酢酸イオンの電離度が小さいからです。イオンになるのが少ないので全量が反応しないのです。では、問題のはどうでしょうか。すべて強酸・強塩基イオンですね。そうすると全量が反応すると思っていただいて結構です。よって塩化ナトリウムと硝酸カリウムが4モルずつとなり上記の疑問点である2モル4種類にはならないのです。
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