フェノールとスルホン酸とカルボン酸がある。
これに炭酸水素ナトリウムを加えると、フェノールは気泡が発生しなかったけれども、スルホン酸とカルボン酸は気泡が発生して溶解した。
なぜ、炭酸水素ナトリウムより酸が強いのは溶解して、弱いのは溶解しないのですか?

また、スルホン酸やカルボン酸に水酸化ナトリウムを加えると、なぜこれらは
溶けてしまうのですか?

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A 回答 (1件)

> なぜ、炭酸水素ナトリウムより酸が強いのは溶解して、


> 弱いのは溶解しないのですか

 酸 AH と炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)の反応は,AH + NaHCO3 ⇔ NaA + H2CO3 です。この反応は,酸 AH と炭酸(H2CO3)のどちらが強い酸かによって,平衡が右へ進む(反応する=気泡が発生して溶解する)か左へ進む(反応しない=気泡が発生しない)かが決まります。

 今の場合, フェノールは炭酸よりも弱い酸のため反応せず(気泡が発生せず), スルホン酸とカルボン酸は炭酸より強い酸のため反応した(気泡が発生して溶解した)わけです。なお,実際には,生じた炭酸(H2CO3)は二酸化炭素(CO2,気泡)と水(H2O)に分解します。


> スルホン酸やカルボン酸に水酸化ナトリウムを加えると、
> なぜこれらは溶けてしまうのですか?

 水酸化ナトリウムは塩基ですから,スルホン酸やカルボン酸と言った酸と酸塩基反応起こします。それで溶けるわけです。
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Q強アルカリ性の液体を肌につけるとどうなる?

弱酸性は肌に優しいですが、強アルカリ性のものを、肌に長い時間つけていると肌はどんな状態になるのでしょうか?

教えてください。m(_ _)m

Aベストアンサー

仕事柄 強アルカリ(KOH等)を大量に使います。
基本的に完全防衣で作業しますが、液ハネは起こりうる事です。
皮膚に付着して すぐならば 水洗 洗浄でほぼ無傷ですが、
長時間付着した場合 皮膚の蛋白質が冒されて 皮膚の内部まで
アルカリが浸透します。 最悪の場合皮膚移植も有ります。
毛穴に入ると除去しにくく 皮膚が黒変します。
人間の皮膚は、アルカリに弱いのですぐに冒されます。

私も皮膚の表面は アルカリで何度も溶かしてますけどね。
指の指紋が薄くなってます。 
 

Q炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの定性反応

炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの定性反応を見る実験をしました。
結果を見て理論を考えると疑問が出たので質問させていただきます。

※試験管にNaHCO3とNa2CO3を1cmくらいそれぞれ入れて5cmくらい水を入れた。それぞれ溶けている。なお、実験は一気に続けてやっている。結果が間違っている可能性がある。

・水溶液のpH
●それぞれにPP溶液を1~2滴ずつ加えて呈色の違いをみる。
(結果)NaHCO3→濃ピンク、Na2CO3→薄ピンク
●NaHCO3溶液を加熱するとどうなったか?
(結果)濃ピンクになった
(疑問)固体で加熱したときの反応と同じく、
2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O
でよいのか?Na2CO3が出来たなら濃ピンクになったという結果はわかる。

・酸との反応
●希塩酸を入れると共にCO2を発生するが、その違いは?
(結果)見た目は両方ともぶくぶくと泡立ったが、若干NaHCO3のほうが泡立ち方が激しかったような気がする。
(疑問)もし先ほどの加熱でNaHCO3がNa2CO3になったのならば、同じ泡立ち方になってるのでは?

・硫酸マグネシウムとの反応
●硫酸マグネシウム溶液を滴下するとどうなるか?
(結果)NaHCO3→白濁がかる、Na2CO3→白濁がかる
(疑問)他の人の実験結果ではNaHCO3は変化がなかった。失敗してしまったのか?でももし先ほどの加熱でNaHCO3がNa2CO3になったのならば、同じ結果になってよいのでは?
また、その場合の反応式が
MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4
でよいのか?白濁の原因はどちらになるのか?
あと、何故硫酸マグネシウム溶液を使ったのか?
●炭酸水素ナトリウム溶液を煮沸するとどうなるか?
(結果)白色沈殿
(疑問)なにが沈殿したのかわからない。(沈殿と先ほどの白濁は関りがあるのか?)
煮沸することによってどういった反応になったのかわからない。

学校が休みなので専門書を見ることができずに困っています。(>_<;)

炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの定性反応を見る実験をしました。
結果を見て理論を考えると疑問が出たので質問させていただきます。

※試験管にNaHCO3とNa2CO3を1cmくらいそれぞれ入れて5cmくらい水を入れた。それぞれ溶けている。なお、実験は一気に続けてやっている。結果が間違っている可能性がある。

・水溶液のpH
●それぞれにPP溶液を1~2滴ずつ加えて呈色の違いをみる。
(結果)NaHCO3→濃ピンク、Na2CO3→薄ピンク
●NaHCO3溶液を加熱するとどうなったか?
(結果)濃ピンクにな...続きを読む

Aベストアンサー

Na2CO3の方は加熱しないのですね?

・水溶液のpH
色の濃さが逆ではありませんか?

●NaHCO3溶液を加熱するとどうなったか?
水溶液なので、
(HCO3)- + H2O ⇔ H2CO3 + OH- (⇔の記号は正しくないので注意。)
H2CO3 → H2O + CO2↑
ただし、相当長い時間加熱しないと反応は終わらないと思います。

・酸との反応
NaHCO3の方は上の反応によって、(HCO3)-が減少し、OH-が増えているので、CO2発生量は少ないと思います。

・硫酸マグネシウムとの反応
Mg2+ は OH- でも (CO3)2- でも沈殿が生じます。
したがって、上で十分に加熱したか、酸をどの程度加えたかで結果が違ってくると思います。酸を十分に加えれば、両方とも沈殿が生じないと思います。

●炭酸水素ナトリウム溶液を煮沸するとどうなるか?
わかりません。溶液を濃縮したことにより、NaHCO3(比較的水に溶けにくい)が沈殿したのかもしれません(最初の加熱実験と矛盾してしまいますが)。

Q福島第一プールが強アルカリ性に 最悪の場合再臨界

【原発問題】福島第一原発3号機 プール水が強アルカリ性に 最悪の場合再臨界のおそれも [06/26 13:04]

東京電力福島第一原子力発電所3号機で、使用済み燃料プールの水が強いアルカリ性を
示していることが分かり、東京電力は、このままの状態が続くと、使用済み燃料を入れて
いるアルミニウム製のラックが腐食するおそれがあるとして、26日からホウ酸を入れて
プールの水を中和する作業を始めました。

水素爆発で原子炉建屋が激しく壊れた福島第一原発3号機では、爆発の際に飛び散った
とみられるコンクリートなどのがれきが使用済み燃料プールの中に散乱していることが
分かっています。東京電力では、プールの状態を調べるため、先月、水を採取したところ、
pHが11.2と強いアルカリ性になっていることが分かりました。プール内のがれきから
水酸化カルシウムが溶け出したことが原因とみられ、東京電力によりますと、このままの
状態が続くと、使用済み燃料を束ねた燃料集合体を入れているアルミニウム製のラックが
腐食するおそれがあり、最悪の場合、集合体が倒れて再臨界のおそれもあるということです。
このため、東京電力は、26日からプールの中に弱酸性のホウ酸を入れて水を中和する
作業を始めました。26日と27日の2日間でホウ酸を入れた水を90トン注水すると
いうことです。3号機の燃料プールでは、来月上旬の稼働を目指して循環型の冷却システムの
準備が進められていて、東京電力では安定的な冷却とともに水質の改善も急ぐことにしています。


▼NHKニュース [6月26日13時4分]
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110626/t10013772391000.html

これってどれくらい危険なことなのかな?
あと汚染水がもうじき溢れるとか放射能処理装置がうまく作動しないとかいってたけど
今の福島第一原発の状況はどんな感じなのかな?

【原発問題】福島第一原発3号機 プール水が強アルカリ性に 最悪の場合再臨界のおそれも [06/26 13:04]

東京電力福島第一原子力発電所3号機で、使用済み燃料プールの水が強いアルカリ性を
示していることが分かり、東京電力は、このままの状態が続くと、使用済み燃料を入れて
いるアルミニウム製のラックが腐食するおそれがあるとして、26日からホウ酸を入れて
プールの水を中和する作業を始めました。

水素爆発で原子炉建屋が激しく壊れた福島第一原発3号機では、爆発の際に飛び散っ...続きを読む

Aベストアンサー

水酸化カルシュウムが溶け出しているということは、プールの中でコンクリートを溶かし、メルトスルーしているということなのかも知れませんね。 14日の未明の水蒸気や核反応の様な光はもしかしてこれが原因ではないのでしょうか。

また、他の格納容器のメルトスルーでの汚染水も同じ様になっているのでしょうね。

汚染水の放射性濃度が日々高まり、アルカリ性にもなり、益々、作業員は危険にさらされることになるのですね。 もう、細かい作業はやめて、作業員は撤退したほうがいいのではないでしょうか。

現在の原発収束への対策は政府が地下水汚染を防ぐ為に「地下ダム」を計画しているのですが、それを東電が阻止しているそうです。
http://hiroakikoide.wordpress.com/2011/06/23/m-bird-jun2/
http://hiroakikoide.wordpress.com/2011/06/24/hst-jun23/

4号機もプールの重さで傾いていて、崩壊しそうに見えます。

Q炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムと硫酸マグネシウムの反応について

初めて質問させて頂きます。

先日の実験で、
「炭酸水素ナトリウムを水に溶かしたものと、炭酸ナトリウムを水に溶かしたもののそれぞれについて硫酸マグネシウム水溶液を加え、沈殿が生じない場合は加熱を行う」という操作を行ったのですが、私の実験では溶かす量が少なかったのか、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムともに何も変化が起こりませんでした。

NaHCO3とNa2CO3についてMgSO4を加えると、それぞれどのような反応が起こり、何が沈殿するのでしょうか?また、沈殿が生じなかった場合になぜ加熱を行うのでしょうか?

似た質問が過去にもあった様なのですが、そちらでは答えが出されていなかったので質問させて頂きました。
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

まず、炭酸水素ナトリウムについては、

 1) MgSO4 + NaHCO3 → MgCO3↓ + NaHSO4
 2) MgSO4 + 2NaHCO3 → MgCO3↓ + Na2SO4 + H2O + CO2↑

という2つの式が書けます。
但し、NaHSO4が生じると液性は酸性になるため、未反応のまま溶けているNaHCO3の分解(NaHCO3+NaHSO4→Na2SO4+H2O+CO2↑)が起きますので、実質的には「2)」に集約されます。
沈澱が生じなかった場合の加熱は、CO2の気化を促すことで、この反応を進みやすくするためでしょう。
(また、マグネシウム塩は温度が上がると溶解度が下がるものが多いことから、沈澱を促進する効果もあると思います)

次に炭酸ナトリウムの場合ですが、この溶液は塩の加水分解によってアルカリ性(恐らくpH10以上)になっているため、

 1) MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3↓ + Na2SO4
 2) MgSO4 + Na2CO3 + H2O → Mg(OH)2↓ + Na2SO4 + CO2↑

といった反応が考えられます。
つまり、この場合は炭酸マグネシウムと水酸化マグネシウムが混ざった沈澱が生じている可能性があるということです。
(すみませんが、どちらが主となるかは私にはわかりません)

まず、炭酸水素ナトリウムについては、

 1) MgSO4 + NaHCO3 → MgCO3↓ + NaHSO4
 2) MgSO4 + 2NaHCO3 → MgCO3↓ + Na2SO4 + H2O + CO2↑

という2つの式が書けます。
但し、NaHSO4が生じると液性は酸性になるため、未反応のまま溶けているNaHCO3の分解(NaHCO3+NaHSO4→Na2SO4+H2O+CO2↑)が起きますので、実質的には「2)」に集約されます。
沈澱が生じなかった場合の加熱は、CO2の気化を促すことで、この反応を進みやすくするためでしょう。
(また、マグネシウム塩は温度が上がると溶解度が下がるものが多い...続きを読む

Qセスキ炭酸ナトリウムって作れますか?

炭酸ナトリウムNa2CO3があります。ベーキングソーダと混ぜることでセスキ炭酸ナトリウムって作れますか? 家庭でセスキ炭酸ナトリウム水を作る方法を教えて下さい。

Aベストアンサー

どうして「セスキ炭酸ナトリウム水」にしたいのでしょうか?
お掃除などが目的でしょうか?
もしもそうであれば、炭酸ナトリウムだけでも良いかと思います。
私の場合、敢えて、セスキ水よりも汚れ落ちの良い炭酸ナトリウム水を利用しています。

http://www.live-science.com/honkan/partner/sesquicarbonate01.html
http://www.live-science.com/honkan/partner/carbonate01.html

Q炭酸水素ナトリウムを水に溶解した場合の沸点

ある問題集で、「炭酸水素ナトリウムを溶解した場合、水の蒸気圧は下降す
る」と書かれていたのですが、これは沸点が下がると言うことと解釈してもいいのでしょうか?

Aベストアンサー

逆です。

水の場合は100℃で蒸気圧が760mmHgに達して、沸騰します。
炭酸水素ナトリウムを水に溶解すると、蒸気圧が下がり、100℃では蒸気圧が760mmHgに達せず、沸騰しません。
100℃を超えて、760mmHgになったところで沸騰します。

ということで、沸点は上がります。

Q炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムについて

(I)高校レベルの参考書では一般に、フェノール等の遊離を行う際、「炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)」を使うと記載していますが、「炭酸ナトリウム(Na2CO3)」でも可能のはずです。
炭酸水素ナトリウムの方が反応が分かりやすいという以外に炭酸ナトリウムが使われない理由があるのでしょうか?

Aベストアンサー

>フェノール等の遊離を行う際、「炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)」を使うと記載していますが、「炭酸ナトリウム(Na2CO3)」でも可能のはずです。

「フェノールの遊離」とはどういう反応、現象であると考えておられますか。
それに照らし合わせてみて、「炭酸ナトリウムでも可能なはずである」と言えるかどうか、検討してみて下さい。

Q炭酸水素ナトリウムの熱分解で、反応により発生した炭

炭酸水素ナトリウムの熱分解で、反応により発生した炭酸ナトリウムと原料の炭酸水素ナトリウムではどっちのほうが塩基性が強いのですか?

もしくは全く同じものなんですか?

Aベストアンサー

CO2が水に溶けると酸性を示します。CO2は酸であると言っていいことになります。CO2はという表現は酸の標準形ではありません。H2CO3はCO2に対応する酸の標準系です。これを「炭酸」と呼んでいます。H2O+CO2と置き変えることもできます。

炭酸を水酸化ナトリウムで中和していきます。
NaOH+ H2CO3 → NaHCO3+H2O
NaOH+NaHCO3 → Na2CO3+H2O

酸と塩基の中和で生じる物質の酸性、または塩基性の強さは必ず元の酸、塩基の強さの順番の間に来ます。中和によって生じる物質が1つではないときはその反応の順番が酸、塩基の強さの順番になっています。中和で生じた物質の塩基性が元の塩基の塩基性よりも強いというのは考えにくいですね。

(酸)H2CO3<NaHCO3<Na2CO3<NaOH(塩基)

これであなたの疑問は解消したはずです。

間に来る物質の強さの順番はわかります。
では、酸性でしょうか、塩基性でしょうか。
これは水との比較になりますので反応式だけではわかりません。実験によって判断するか、その実験に基づいたデータを探して判断するかしかありません。具体的には電離平衡定数という量です。

NaHCO3(炭酸水素ナトリウム)の水溶液は弱いアルカリ性を示します。フェノールフタレインがうっすらと変色します。Na2CO3はNaHCO3とNaOHの間に来るのですからかなり塩基性の強い物質であるということがわかります。NaOHは近世になって合成された物質です。それ以前で強い塩基性の物質といえばNa2CO3が代表でした。ソーダという言葉がありますがNa2CO3のことです。そのソーダよりも強いということでNaOHのことを苛性ソーダと呼んでいました。ところがいつの間にかソーダというとナトリウムのことだという使い方に変わってしまったようです。こういう意味の変化がさらにNaOHの塩基性の強さはNaに由来するという誤ったイメージに発展していったようです。Na+があれば塩基性を示すと考えている人がかなりいます。
#1には「Na+が水を分解する、水素を発生させる」と書いてありますが誤りです。食塩を水に溶かしてもH2は出てきません。H2を発生させるのはNa+ではなくてNaです。

炭酸水素ナトリウムは重曹という名前で売られているものです。スーパーに行けば手に入ります。ベーキングパウダーの中にも入っています。
ホットケーキが膨らむのは熱分解でCO2が出てくるからです。

2NaHCO3 → Na2CO3+H2O+CO2

反応によって生じたNa2CO3がホットケーキの中に残ります。量が少ないときは問題になりませんが多いとよくないです。重曹を入れすぎるとホットケーキの味が悪くなってしまうというのを経験したことはありませんか。アルカリ性が強いと苦いような変な味になります。

CO2が水に溶けると酸性を示します。CO2は酸であると言っていいことになります。CO2はという表現は酸の標準形ではありません。H2CO3はCO2に対応する酸の標準系です。これを「炭酸」と呼んでいます。H2O+CO2と置き変えることもできます。

炭酸を水酸化ナトリウムで中和していきます。
NaOH+ H2CO3 → NaHCO3+H2O
NaOH+NaHCO3 → Na2CO3+H2O

酸と塩基の中和で生じる物質の酸性、または塩基性の強さは必ず元の酸、塩基の強さの順番の間に来ま...続きを読む

Q炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムについて(2)

サリチル酸を炭酸水素ナトリウム水溶液に加えるとサリチル酸より弱酸である、炭酸が遊離し結果的に二酸化炭素の気泡が観測されますが、これは炭酸ナトリウム水溶液でも同様の反応が起こるのでしょうか?

個人的には原理的に同じことだと思うのですが私の知る参考書等には「炭酸ナトリウム水溶液を使う」という表記はなかったのです。

推測では炭酸ナトリウムの方だと、段階的にまず炭酸水素ナトリウムを生じるため水素陽イオンが消費されて、2段階目の炭酸の生成量が減少し、気泡の発生が観測しにくいのかなと思うのですが、それ以外に理由があるのでしょうか?

(以前の質問では、ほぼ同様の内容として、「ナトリウムフェノキシドの水溶液に炭酸水素ナトリウムを加えてフェノールを遊離させる場合、炭酸ナトリウムでも可能なのか?」ということを聞きたかったのですが私の質問文が不正確極まりなかったので、再度質問させて頂きました。)

Aベストアンサー

ナトリウムフェノキシドに関しては、質問が不正確というよりも、そもそも前の質問の#2に説明が書かれています。あなたがそれを理解できなかっただけです。

結論から言えばダメです。
炭酸水素ナトリウムでフェノールが遊離するのは、炭酸とフェノールを比較するとフェノールの方が弱酸だからです。
つまり、
HCO3^- + C6H5OH ⇔ H2CO3 + C6H5O^-
の平衡が左に偏るからです。

しかし、炭酸ナトリウムを使う場合には
CO3^2- + C6H5OH ⇔ HCO3^- + C6H5O^-
の平衡を議論することになります。この平衡は幾分左に偏るもの、偏りはたいしたことはありません。フェノールの種類も関係してきます。なので効率が悪く現実的ではないということになります。
これが前の#2の回答の主旨です。
ちなみに、一般的には炭酸水素ナトリウムよりも炭酸ガスであったり、もっと強い酸を使うのが普通です。

サリチル酸の場合であればカルボキシル基はCOONaになります。これはNaHCO3でもNa2CO3でも同じことです。HCO3-はカルボン酸よりも弱い酸だからです。ただし、NaCO3のすべてが、NaHCO3になる前にカルボン酸がなくなれば二酸化炭素は発生しません。

>推測では炭酸ナトリウムの方だと、段階的にまず炭酸水素ナトリウムを生じるため水素陽イオンが消費されて、2段階目の炭酸の生成量が減少し、気泡の発生が観測しにくいのかなと思うのですが、それ以外に理由があるのでしょうか?
それは正しいですが、量的な観点も必要です。

それと、前回とほぼ同じ内容を質問したとおっしゃいますが、普通に考えれば全く別の内容の質問です。論点が全く違います。

ナトリウムフェノキシドに関しては、質問が不正確というよりも、そもそも前の質問の#2に説明が書かれています。あなたがそれを理解できなかっただけです。

結論から言えばダメです。
炭酸水素ナトリウムでフェノールが遊離するのは、炭酸とフェノールを比較するとフェノールの方が弱酸だからです。
つまり、
HCO3^- + C6H5OH ⇔ H2CO3 + C6H5O^-
の平衡が左に偏るからです。

しかし、炭酸ナトリウムを使う場合には
CO3^2- + C6H5OH ⇔ HCO3^- + C6H5O^-
の平衡を議論することになります。この平衡は幾分左に偏る...続きを読む

Q炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウム

炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムは反応して炭酸ナトリウムと水が生成すると教わったのですが、なぜこのような反応が起きるのでしょうか?
あと、炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合液に塩酸を加えて中和滴定をしたときに、それぞれが塩酸と反応すると思うのですが、炭酸ナトリウムが塩酸と反応してできた炭酸水素ナトリウムは水酸化ナトリウムと反応しないのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

NaHCO3は「両性電解質」と言って、酸と塩基の両方の性質を持つ物質れす。
相手がNaOHのような塩基の場合には「酸」となり、
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O のように中和反応を起こします。

次にNa2CO3とNaOHの混合物のHClによる中和の問題ですが、
平衡定数の大きさを反応の進み易さの目安と解釈する事で説明してみます。

HCl + NaOH ⇔ NaCl + H2O (H^+ + OH^- ⇔ H2O):平衡定数は1/Kw=10^14
HCl + Na2CO3 ⇔ NaHCO3 + NaCl (H^+ + CO3^2- ⇔ HCO3^-):平衡定数は1/K2≒2*10^10

平衡定数を比較すると前者の方が後者よりかなり大きいから、
「NaOHがほぼ完全に中和されるまでは、Na2CO3が中和される事は殆どない」と考えられます。
だからNaOHとNaHCO3の反応は殆ど無視できるでしょう。


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