10円玉の酸化被膜に、希塩酸をかけたときの反応式は？

古い10円玉に希塩酸をかけると、すぐに銅光沢が出ますが、その場合の反応式が知りたいのです。教えてください。宜しくお願い致します。

No.2 回答者： Zincer 回答日時： 2023/08/04 09:56

あのーーーーーっ

No1の①の化学反応式は左右の電荷が異なっていますね。
塩酸に還元作用はないため、銅イオン（Cu^2+）が金属銅（Cu）になる反応は起きません。
中和反応の下りは正解ですが、酸化還元反応はいただけません。
素直にイオン反応式なら
CuO　＋　2（H＋）　→　Cu^2+　＋　H2O
でよいのですよ。
全体を書くのであれば③の
CuO　＋　2HCl　→　CuCl2　＋　H2O
ということです。

No.3 回答者： まっつん58 回答日時： 2023/08/04 10:55

この反応の場合、実際に、水素と銅には、イオン化傾向の差があるため、希塩酸のかかった状態では、銅イオンには、すぐにはなりません。

つまり、塩基と水素イオンの中和反応になると思いますが、この反応の場合は銅の持つ自由電子が関係しているため、Cuと表すのが妥当だと思います。しかし厳密に言えば、イオン化しない形のCu2＋と言えるかもしれませんね？ そのため、希塩酸を水で洗い流して、乾燥させると、足りなくなった電子を補うために、空気中の酸素と結合して、すぐに、再び、酸化銅CuOに戻る反応が起き始めます。

No.4 回答者： ssawatake 回答日時： 2023/08/04 11:07

CuO＋2HCl→CuCl2＋H2O

CuCl2は水に溶けやすいので、そのまま拭けば綺麗になります。

No.5 回答者： EZWAY 回答日時： 2023/08/04 11:12

そりゃあ、表面の酸化皮膜がいとも簡単に塩酸に溶け、塩酸に溶けにくい「酸化されていない銅」の表面が出てくるからです。

反応式は、
CuO + 2HCl　→　Cu^2+ + 2Cl^- + H2O
ですが、これは酸化皮膜が溶け出す反応式であり、新しく出てきた硬貨の表面は元々あったものなので反応は起こっていません。

なお、流通している硬貨に改変を加えることは違法です（貨幣損傷等取締法：一年以下の懲役又は二十万円以下の罰金）。塩酸をかけることも違法になる可能性があります。まあ、10円玉であれば、変化を起こすのが表面にとどまるので、ギリギリセーフとされるようですけど、１円玉なら塩酸と反応して溶けるのでアウトでしょう。

No.6 回答者： まっつん58 回答日時： 2023/08/04 11:50

それではこの質問の回答者全員にお聞きします。

CUOは、水には不溶の物質です。そのため、水には溶けません。そして、希塩酸中では、塩化水素が、
H＋とCl−に完全電離していると考えられます。そのため、一体、どのように反応が起きるというのでしょうか？お考えいただきたい。

No.7 回答者： Zincer 回答日時： 2023/08/04 12:55

No.2です。

不溶っといっても、まったく溶けないわけではないし、周りには水があるので、表面は水酸化銅（II)といった方が良いでしょうか。
これも分類上は水に不溶な物質ですけどね。
さて本題。
ここで重要なのは塩化物イオンの存在です。
表面で酸素原子（厳密にいえば水酸化物イオンでしょうが・・）と置換するだけで水溶性の塩化銅ができてしまいますよ。
では、逆に問いたい。
＞しかし厳密に言えば、イオン化しない形のCu2＋と言えるかもしれませんね？
「イオン化しない形のCu2＋」とは何ぞや？
No.1の回答は削除してしまったようですが、この世の中、電子1個すら無からは生まれないですよ。電気的なバランスの取れない反応なんてありえません。
追伸
洗浄後の銅の表面がすぐに酸化してしまうのは、その表面が化学的に活性なためです。
清浄な銅の表面が肌色になるのはご存知ですか？
実は私たちが日常目にする金属光沢の色は非常に薄い酸化膜で覆われたものです。

No.8 回答者： まっつん58 回答日時： 2023/08/04 14:18

Zincerさん

あなたの屁理屈は一切通りません。酸化銅は、水に不溶なのに、実際には、水には少しは溶けると言ってみたり、あなたの言っていることは、明らかに、矛盾したことを言っていますね？だから、あなたの書く反応式は、明らかに間違っていることが理解できます。そして、あなたは、化学用語さえも全く理解できていないようです。また、酸化銅が厳密には水酸化銅になったり、平気で嘘の連発です。それで、化学を理解していると、平気で、よく、言えますね？あなたのような人は、化学者としては失格です。もちろん、科学者としても失格です。

No.9 回答者： まっつん58 回答日時： 2023/08/04 20:10

Zincerさん

また、あなたは、酸素OとCl－が置き換わる反応が起きればCuCl2ができると言っていますが、厳密には酸素がOHであるとも言っています。これも水に不溶の酸化銅（Ⅱ）において、水酸化銅（Ⅱ）に変化し、酸素Oが二個の水酸基OHに戻ることがあり得ますか？そして、水酸化銅（Ⅱ）も水に不溶で、希酸にも不溶なのですが？また、水酸化銅（Ⅱ）は、銅が腐食した錆なので、銅が、水溶液中で時間が経てばできるかもしれませんが、酸化銅に希塩酸をかけただけで本当に、すぐにできるんですか？そして、本当に水酸基OHと塩素イオンCl－が本当に置換するのでしょうか？これ自体が、あまりにも不自然すぎる反応ですが？

No.10 回答者： まっつん58 回答日時： 2023/08/04 20:16

１０円玉の酸化被膜を、実際に、希塩酸をかけて洗うと、すぐに銅光沢が蘇ります。

その時の反応式は以下のような反応が起こります。

①CuO＋2（H＋）→Cu＋H2O

この時、実際に、酸化銅に希塩酸を、ただ、かけただけでも、すぐに酸化銅の色が、変わり、銅光沢が出ますが、その理由は、酸化銅は水酸化銅を熱すると水が取れて生成するため、実際に塩基性物質なのです。つまりアルカリと同じ性質を酸化銅は持つのです。つまり、その酸化銅に、希塩酸をかけると。すぐに、水素イオンと、酸化銅の酸素が結びついて、水ができる反応が瞬時に起こります。

このときには、銅が元の状態に還元するための電子が、実際に、2個足りないとは思いますが、銅は自由電子を持つ金属であるため、銅の持つ自由電子からの一時的な電子の供給によってまかなわれるため、この反応は実際に起こるのです。

そして、銅は、足りない電子を補うために、還元後は、すぐに、酸化を始めます。

つまり、金属が酸化しやすい理由には、自由電子の存在が関係しているのです。

そして、希塩酸は、塩化水素の水溶液であり、水中で、H＋とCl−に完全に電離した状態の酸です。

そのため、イオン化傾向の差によって、水素イオンがたくさんある場合には、銅はイオン化しないのです。つまり、水には溶けない酸化銅自体も、水素イオンがたくさん存在する希塩酸中では、銅がイオン化しないため、希塩酸には、溶けません。

そして、希塩酸中で、酸化銅から、塩化銅ができるためには、まず、酸化銅が、銅に還元して、その還元した銅が、溶存酸素の影響で、銅イオン化して、Cu2＋となって、初めて、Cl− との、反応が起こりえるため、

②（Cu2＋）＋2Cl−→CuCl2

という反応が、実際に起こって、CuCl2が生成するのです。

そして、最初の①反応式と、②の反応式を合わせた形で、③の反応になるのです。

つまり、実際に、希塩酸と酸化銅の化学反応の場合は、まず①の反応が起こり、そして、その後、②の反応が起きます。

そして、①と②の反応を合わせた形が、実際に、

③CuO＋2HCl→CuCl2＋H2O

という反応に、実際になるわけです。

つまり、③の反応が起きて、CuCl2が生成するためには、かなりの長時間を要することになるのです。

そして、CuCl2自体は、水には溶けますが、希塩酸には実際に溶けません。その理由は、銅と水素にはイオン化傾向の差がきちんと存在するためです。

この反応が実際に起こるという事実は、銅と水素の、イオン化傾向の差から、容易に説明ができます。

他のサイト等では、間違った説明がなされていることになるため、特に注意が必要です。

私の説明が実際に正しいことは、化学的事実を元に、説明しているため、きっと、みなさんも理解してくれることと思っています。^⁠_⁠^

No.11 回答者： ひーろまっつんちょ 回答日時： 2023/08/05 06:53

Zincerさん

また、金属の活性って、一体、どこから生まれるのでしょうか？それを説明できなければ、あなたの発言自体が、全く意味がない発言だということです。