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現在大学で有機化学などの化学基礎を勉強してます。高校の基礎的なことがまだまだで添付写真の化学反応について教えてください。
写真は塩素の製法なのですが、どのようにして化学上級者の方はこの反応式を覚えていますか?化学を勉強してイオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度・分子の極性などが非常に重要だと感じていますが、これらは別々に習ったので、ごちゃごちゃになって、どう使うのかいまいち練習が足りていません。化学反応式、官能基においてはなかなか理解ができません。
これらのことを使って、この反応物からどうしてこのような生成物ができるのか説明できるでしょうか?具体的には、どうしてHClが乖離してMnCl₂になるのか?CaCl₂も同じことなのですが、Cl₂はCaと化合して、2O₂はなぜか水素と化合しますか。この辺の覚え方って何かあるでしょうか?

以上、よろしくお願いします。

「化学:塩素の製法について」の質問画像

A 回答 (5件)

係数まで覚えようとしてません?


とりあえず化学式だけで書いておいて、係数なんかはあとからつけたらいいんですよ。
中には係数を後から考えるのがかなり面倒な反応式もありますけど、そういうのでも左辺だけ覚えておけば右辺の係数は自動的に決まるものがほとんどです。

ひとまず Ca(ClO)2・2H2O+ HCl→ CaCl2+ H2O+ Cl2
とだけ書いておいて、とりあえず一番複雑な高度さらし粉の係数を仮に1にしておいて 1 Ca(ClO)2・2H2O+ HCl→ CaCl2+ H2O+ Cl2
Caの数から CaCl2 の係数は1、Oの数からH2Oの係数は4と決まり、
 1 Ca(ClO)2・2H2O+ HCl→ 1 CaCl2+ 4 H2O+ Cl2
Hの数からHClの係数が4と決まり、
 1 Ca(ClO)2・2H2O+ 4 HCl→ 1 CaCl2+ 4 H2O+ Cl2
Clの数からCl2の係数が2と決まる。1は消して清書。
  Ca(ClO)2・2H2O+ 4 HCl→ CaCl2+ 4 H2O+ 2 Cl2
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>Ca(ClO)2・2H2O+4HCl→CaCl2+4H2O+2Cl2


>複雑すぎて書けません。

そう?
高度さらし粉が Ca(ClO)2・2H2O (さらし粉はCaCl(ClO)・H2O)で、
塩素の製法の一つに、高度さらし粉(またはさらし粉)に塩酸を加える、と言うのを知っていればすぐ出てくるよ。
左辺は反応させる物質以外に何も登場しないし、右辺は塩素の製法として当然登場する塩素Cl2と、化学反応によって生じやすい非常に安定な物質の水、そしてCa^2+が何に変化したか考えたときに、塩酸中に存在してこれもまた安定なCl^-と組み合わせたCaCl2なので、覚えようとする必要が無いくらいなんだけども……
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この回答へのお礼

そうですか。
ありがとうございます。
わかりました、そういうふうに覚えているんですね。
私も参考にさせて頂きます。私には係数が難しいです。
2H₂Oや4HCLとか、生成物にH₂Oだと4つできる計算が難しく感じます。

お礼日時:2022/12/29 22:11

基本的にたったそれだけのことは覚えてしまうのが一番面倒が無い。



それでも理屈を言うなら。
>どうしてHClが乖離してMnCl₂になるのか
着眼点が間違っている。
マンガンは+2の酸化数の状態が安定なので、Mn^2+になろうとする。周囲にある陰イオンはCl^-だから、組み合わせるとMnCl2。

>CaCl₂も同じことなのですが、Cl₂はCaと化合して、2O₂はなぜか水素と化合しますか。

質問の意味が分からない。その反応式に化学式Caで表される物質は登場していないし、O2も登場していない。水素(の単体)も登場していない。なぜ出てきもしない物質のことを考える必要があるのか。
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この回答へのお礼

すいません、返信が遅くなりました。
ごめんなさい。
マンガンは+2の酸化数の状態が安定なのですね。
ありがとうございます。

2つ目の質問ですが、Ca(ClO)2・2H2O+4HCl→CaCl2+4H2O+2Cl2の
反応のことです。
簡単にいうと、この反応式をどう暗記すればいいのか悩んでいます。
複雑すぎて書けません。右左の元素数は合いますが、数週間後に書けと言われると書けないです。

お礼日時:2022/12/29 10:43

「(原子の) 酸化数」というものを知って, その上で酸化・還元の半反応を扱う話になると思うんだ. だから「イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度・分子の極性」だけでは足りない.



あと下の式については酸の強さも必要かな... なんで式の両辺に水があるんだっけ.
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この回答へのお礼

すいません、返信が遅くなりました。
ごめんなさい。
返信どうもありがとうございます。

お礼日時:2022/12/29 10:44

赤シートです

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この回答へのお礼

ありがとうございます。
赤シートで問題を練習する参考書のことだと思いますが参考にさせて頂きます。

お礼日時:2022/12/27 11:34

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