二酸化硫黄が水に溶ける。イオン反応式はなぜSO2+H2O→←H+ ＋HSO3- なのでしょうか。解説

二酸化硫黄が水に溶ける。イオン反応式はなぜSO2+H2O→←H+　＋HSO3-
なのでしょうか。解説には二酸化硫黄で酸性酸化物(ここまでわかる)で2価の酸としてはたらく。とかいてあります。よくわかりません。教えていただけるとうれしいです。

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2025/02/04 20:35

そもそもその「解説」と二酸化硫黄が水に溶けるときの反応式が関係ないことは理解できてるのかなぁ.

なお現在のところ水中で [SO(OH)2]という形の分子は存在が確認できていない. もちろん「存在しない」のかもしれないし「見付けられないほど少ない」のかもしれないが.

No.2 回答者： そこらへんの物知りな人 回答日時： 2025/02/03 13:02

二酸化硫黄が水に溶けると、亜硫酸(H2SO3)が生じ、これが電離して件の反応式になります。

反応式を書くと、
SO2+H2O→←H2SO3
H2SO3→←H+ +HSO3
になります。

反応式に亜硫酸を書かないのは、亜硫酸 は非常に不安定で、実際には単離できないと考えられています。そのため、H₂SO₃ を経由せずに表現します。
SO₂ が水に溶けたときに、すぐに HSO₃⁻ と H⁺ に部分的に電離すると考えると理解しやすいね。

No.1 回答者： fadklsj 回答日時： 2025/02/03 12:02

AIのコピペです。

。
--
1. 酸性酸化物とは？

まず、「酸性酸化物」という言葉から見ていきましょう。

酸化物：酸素と他の元素が結びついた化合物です。二酸化硫黄（SO₂）は硫黄（S）と酸素（O）が結びついた酸化物です。

酸性酸化物：水と反応して酸性の水溶液になる酸化物のことです。非金属元素の酸化物は一般的に酸性酸化物です。二酸化硫黄は非金属元素である硫黄の酸化物なので、酸性酸化物となります。

例：他の酸性酸化物

二酸化炭素（CO₂）：水に溶けると炭酸水（酸性）になります。

五酸化二リン（P₂O₅）：水に溶けるとリン酸（酸性）になります。

2. 二酸化硫黄が水に溶ける反応

二酸化硫黄（SO₂）を水（H₂O）に溶かすと、まず**亜硫酸（H₂SO₃）**という酸が生成します。

化学反応式：SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃

この反応は可逆反応（⇌）であり、完全に亜硫酸になるわけではなく、一部が亜硫酸になる平衡状態になります。

3. 亜硫酸は弱い酸（2価の酸として働く...は少し注意が必要！）

解説に「2価の酸としてはたらく」と書いてあったのですね。これは少し注意が必要な表現です。

酸：水素イオン（H⁺）を放出する物質です。

2価の酸：1つの分子から2つの水素イオン（H⁺）を放出できる酸のことです。硫酸（H₂SO₄）などが代表例です。

亜硫酸（H₂SO₃）も2つの水素原子を持っているので、理論上は2価の酸として働くことができます。

一段階目の電離：H₂SO₃ ⇌ H⁺ + HSO₃⁻
二段階目の電離：HSO₃⁻ ⇌ H⁺ + SO₃²⁻

しかし、亜硫酸は弱い酸であり、水中で完全に電離するわけではありません。特に、二段階目の電離は非常に起こりにくいです。

実際には、一段階目の電離が主に起こります。 そのため、水溶液中には主に水素イオン（H⁺）と亜硫酸水素イオン（HSO₃⁻）が存在することになります。

4. イオン反応式：SO₂ + H₂O ⇌ H⁺ + HSO₃⁻

ご質問のイオン反応式は、二酸化硫黄が水に溶けて、一段階目の電離が起こるまでをまとめて表したものと考えることができます。

SO₂ + H₂O → H₂SO₃ → H⁺ + HSO₃⁻

最初の反応（SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃）と、一段階目の電離（H₂SO₃ ⇌ H⁺ + HSO₃⁻）を合わせると、あたかも二酸化硫黄が直接水と反応して水素イオンと亜硫酸水素イオンを生成しているかのように見えるため、

SO₂ + H₂O ⇌ H⁺ + HSO₃⁻

というイオン反応式で表されることが多いのです。

5. まとめ

二酸化硫黄は酸性酸化物であり、水に溶けると酸性の水溶液になります。

二酸化硫黄は水と反応して**亜硫酸（H₂SO₃）**を生成します。

亜硫酸は弱い酸であり、主に一段階目の電離によって水素イオン（H⁺）と亜硫酸水素イオン（HSO₃⁻）を生成します。

その結果、全体の反応をイオン反応式で表すと SO₂ + H₂O ⇌ H⁺ + HSO₃⁻ となります。

「2価の酸としてはたらく」という表現について

解説にあった「2価の酸としてはたらく」という表現は、厳密には少し注意が必要です。確かに亜硫酸は2つの水素原子を持っていますが、実際には二段階目の電離は非常に弱く、ほとんど一段階目の電離しか起こらないため、「2価の酸」という言葉からイメージするほど強い酸性を示すわけではありません。

むしろ、「弱い酸である」「一段階目の電離が主である」という点を理解しておく方が、二酸化硫黄の水溶液の性質を正確に捉える上で重要です。