酢酸Caを飽和濃度程度までビーカー内で水に溶解し、そのまま大気中に放置すると1~2日くらいでビーカーの縁あたりからまるでカリフラワーのような白色の析出物が生成します。水の蒸発分を考慮してもそれ以上に固形分があるように見えるのですが、これらはやはり酢酸Caなのでしょうか?ご存知の方よろしくお願いします。(ちなみに溶解した塩は4水和物です)

A 回答 (2件)

酢酸カルシウムかその水和物と考えていいんじゃないでしょうか。

酢酸カルシウムが二酸化炭素を吸って炭酸カルシウムを析出する可能性は少ないと思います(他にアルカリを加えていない場合)。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2002/04/16 00:31

こんばんは。


空気中の二酸化炭素を吸ってしまい、炭酸カルシウムが沈殿する可能性が考えられますね。

また、それと水の蒸発による析出で混晶となってる可能性もあるでしょう。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2002/04/16 00:31

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Q酢酸に関するPH計算について

質問失礼します。

現在分析化学を勉強しているのですが

希薄酢酸のpH計算に関しては、ほとんど酢酸は乖離しない
という前提で、酢酸イオンを無視して計算しました。

また別の問題では
0.1モルの酢酸ナトリウム溶液の乖離に関して
酢酸の乖離はするが、酢酸イオンは酢酸にはほとんど無視できる量しか戻らない前提でありました。

つまり濃い酢酸の乖離ではほとんどが酢酸イオンになって
薄い酢酸は酢酸化合物であろうが酢酸イオンに乖離しないということでよろしいのでしょうか?

また酢酸のように挙動する弱酸の中で覚えるべき物はありますでしょうか?

Aベストアンサー

間違えておられる箇所がおおくて、どこのポイントを修正してあげればよいのか
難しいです。それでもお困りのようなのでできるだけ説明します。

(1)酢酸のように挙動する弱酸の中で覚えるべき物はありますでしょうか?

まず、概念を改めるのはここです。
酢酸だけが特殊な挙動をするのではなくて、弱酸は全て同じなのです。
濃度 C、電離度 α、電離定数 Ka とおけば、
CH3COOH → CH3COO- + H+
 C(1-α)         cα        Cα
K=Cα・Cα/C(1-α)=Cα^2/(1-α)
電離度が小さい場合は、1-α≒1 とみなせるので、Ka=Cα^2
よって、α=√Ka/C   〔H+〕=Cα=√KCになります。

(2)希薄酢酸のpH計算に関しては、ほとんど酢酸は乖離しないという前提で、
酢酸イオンを無視して計算しました。

CH3COOH → CH3COO- + H+ という電離です。
酢酸イオン 〔CH3COO-〕 = 水素イオン 〔H+〕 になりますので、
pHを求める際に酢酸イオンは無視できません。ただ、電離度が0.1未満のとき
には、1-α≒1 すなわち、電離後の〔CH3COOH〕=電離前の〔CH3COOH〕
と近似することはあります。

(3)0.1モルの酢酸ナトリウム溶液の乖離に関して酢酸の乖離はするが、
酢酸イオンは酢酸にはほとんど無視できる量しか戻らない前提でありました

これは加水分解を指しているのでしょうか?
酢酸ナトリウムは安定なナトリウムイオンのため、完全電離します。
CH3COONa → CH3COO- + Na+
このとき、CH3COO-は不安定なので、加水分解をします。
CH3COO- + H2O → CH3COOH + OH-
このときの加水分解の割合をαとおけば、
Cα^2=Kw/Ka (Kw:水のイオン積)
確かに、Ka=2.0×10^-5 程度、Kw=1.0×10^-14
ですので、Cα^2=5.0×10^-8 となり、加水分解はかなり小さな
値となります。しかし、これを無視するとpH=7になってしまいます。

(4)つまり濃い酢酸の乖離ではほとんどが酢酸イオンになって薄い酢酸は
酢酸化合物であろうが酢酸イオンに乖離しないということでよろしいのでしょうか?

まったく逆です。
α=√Ka/C なので、濃い酸ではCが大きくなり、αは小さくなります。
したがって電離度は非常に小さくなり、ほとんどが酢酸イオンではなく、
酢酸分子として存在しています。
逆に、Cが小さくなるとαは大きくなるので、酢酸イオンの存在が大きくなります。
また、NaやKのように水中で安定な陽イオンとの塩の場合、ほぼ全電離するので
α≒1になり、ほぼ全てが酢酸イオンとして存在します。

間違えておられる箇所がおおくて、どこのポイントを修正してあげればよいのか
難しいです。それでもお困りのようなのでできるだけ説明します。

(1)酢酸のように挙動する弱酸の中で覚えるべき物はありますでしょうか?

まず、概念を改めるのはここです。
酢酸だけが特殊な挙動をするのではなくて、弱酸は全て同じなのです。
濃度 C、電離度 α、電離定数 Ka とおけば、
CH3COOH → CH3COO- + H+
 C(1-α)         cα        Cα
K=Cα・Cα/C(1-α)=Cα^...続きを読む

Q溶解度と析出量の問題 (水和水あり)

大学入試範囲です

「硫酸銅(II)無水塩の溶解度を、20℃と60℃においてそれぞれ21と40とする。
ただしCuの原子量は64であり
硫酸銅(II)・五水和物を「結晶」と呼称する

(1)60℃で飽和水溶液100gを作るには、何gの結晶を水に溶かす必要があるか

(2)60℃の飽和水溶液100gを20℃まで冷却すると、結晶が何g析出するか

(3)2で析出した結晶を全て溶かして20℃の飽和水溶液にするには
さらに何gの水を加える必要があるか

答え(1)45g (2)24g (3)64g」



(1)と(3)の解き方が分かりません。どう考えればいいか教えてください。
(問題集の答えは「公式」と称するものを10種類以上乗せてそれに当てはめてるので
まともな解説がありません。困っています。)

Aベストアンサー

溶解度の問題で覚えなければならないものと言えば、溶解度の定義だけです。
水100gに対して、溶質が解ける限界の質量/gが溶解度。
全てこれを出発点に考えればよいだけです。

(1)飽和溶液中に含まれる溶質の質量比は一定であることに注目します。
飽和溶液100gをつくるのに必要な結晶の質量/gをxとおけば、
結晶xg中にふくむ硫酸銅の質量は   と表せます。
飽和溶液中に含まれる溶質の質量比は一定であるので
 飽和溶液100g:硫酸銅   g=飽和溶液(水100g+硫酸銅40g):硫酸銅40g
空欄はxを使った式

(2)(1)より、飽和溶液100g中に水  g、硫酸銅   gを含むことが分かります。
20℃に冷やすことで、結晶ygが析出しました。
飽和溶液100gのうちygは系外にでましたので、飽和溶液は  g残ります。
硫酸銅も溶液からは結晶になった分だけ減ってます。
結晶ygに含まれる硫酸銅は  gですから、残った飽和溶液中の硫酸銅は  gです。
以上から20℃における飽和溶液:硫酸銅の質量比をとりましょう。
空欄はyを使った式です。

(3)より、析出した結晶の質量が分かりましたので、その中に含まれる硫酸銅の質量も分かります。
その硫酸銅にzgの水を加えると飽和溶液  gができました。
またまた飽和溶液:硫酸銅の質量比をとりましょう。

溶解度の問題で覚えなければならないものと言えば、溶解度の定義だけです。
水100gに対して、溶質が解ける限界の質量/gが溶解度。
全てこれを出発点に考えればよいだけです。

(1)飽和溶液中に含まれる溶質の質量比は一定であることに注目します。
飽和溶液100gをつくるのに必要な結晶の質量/gをxとおけば、
結晶xg中にふくむ硫酸銅の質量は   と表せます。
飽和溶液中に含まれる溶質の質量比は一定であるので
 飽和溶液100g:硫酸銅   g=飽和溶液(水100g+硫酸銅40g):硫酸銅40g
空欄はxを使った式

(2)(1...続きを読む

Q無水酢酸について

フェノール+無水酢酸→酢酸フェニル+酢酸
サリチル酸+無水酢酸→アセチルサリチル酸+酢酸

という反応があります
無水酢酸のところを酢酸に置き換えた場合は、右辺が酢酸ではなく水になると思います。脂肪族炭化水素とカルボン酸とのエステルでは酢酸でよかったのに、どうして芳香族炭化水素では無水酢酸を用いなければならないのでしょうか?

Aベストアンサー

Ph-OHでは酸素上の電子対がフェニル基の方へ流れ出しています。ですから酸素としての親核力が減少してしまっているのです。
その親核力の不足を補うため脱離基として酢酸イオンが外れる無水酢酸が必要です。
これは触媒を入れない場合および酸性の場合です。(酢酸を使えば酸性)
塩基性触媒があるとフェノールはフェノキシルアニオンになりますので親核性は一気に上昇します。この場合は酢酸とでも反応できるはずですが大量の塩基(実際には当量に近い量)を入れないといけませんし、酢酸はフェノールより強酸ですから酢酸イオンになってしまい、親核攻撃を受けにくくなります。

Q溶解度 析出量 水和水をもった結晶 の問題

大学受験範囲です

「硫酸銅(II)無水塩の溶解度を、20℃と60℃においてそれぞれ21と40とする。
ただしCuの原子量は64であり
硫酸銅(II)・五水和物を「結晶」と呼称する

(1)60℃で飽和水溶液100gを作るには、何gの結晶を水に溶かす必要があるか

(2)60℃の飽和水溶液100gを20℃まで冷却すると、結晶が何g析出するか

(3)2で析出した結晶を全て溶かして20℃の飽和水溶液にするには
さらに何gの水を加える必要があるか

答え(1)45g (2)24g (3)64g」


という問題があったのですが、この(3)の問題の状況設定が疑問です。
私は「2の操作でできた 飽和水溶液+析出した結晶」に水を加えて飽和水溶液にするには
何gの水が必要かという意味に解釈したのですが、答えがあいません。

これ、もしかして「2の操作でできた 析出した結晶」に水を加えて飽和水溶液にするには
何gの水が必要か?という意味なのですか?

それとも単なる計算ミスなのでしょうか?

Aベストアンサー

前の方とは違う意見です。
(3)に関しては曖昧な点はあると思います。そのことは出題者も認識しており、それを改善すべく「さらに」という言葉をつけています。
すなわち、「さらに何gの水」ということは、「既に水の入っている所に『さらに』」という意味でしょう。結晶のみであれば「さらに」は不要です。したがって、『「2の操作でできた 飽和水溶液+析出した結晶」に水を加えて飽和水溶液にするには何gの水が必要かという意味』と理解するのは妥当だと思います。そう考えた場合、答は64gにはなりません。
仮に、結晶を取り出した上で水に溶かすという意味であれば、「2で析出した結晶を『取り出して、それを』」などのように表記するはずです。入試などの出題にあたっては、そういった細かい所まで配慮されるのが普通ですので、これを「結晶を取り出して・・・」と解釈するのは無理がありますし、百歩譲ってそれを認めたとしても、水を「追加する」という解釈を誤りであるとすることはできないと思います。
と、考えれば答が正しくないことになります。そもそもその答というのは、出題者が作成したものでしょうか?たとえば入試問題を、出版社や予備校の関係者が解いたものを正解として書いてしまうことがありますが、その手のものはアルバイトの学生が解いたものであることも多く、ミスがあるのは珍しいことではありません。まあ、予備校の教師が間違えることもあるでしょうしね。

前の方とは違う意見です。
(3)に関しては曖昧な点はあると思います。そのことは出題者も認識しており、それを改善すべく「さらに」という言葉をつけています。
すなわち、「さらに何gの水」ということは、「既に水の入っている所に『さらに』」という意味でしょう。結晶のみであれば「さらに」は不要です。したがって、『「2の操作でできた 飽和水溶液+析出した結晶」に水を加えて飽和水溶液にするには何gの水が必要かという意味』と理解するのは妥当だと思います。そう考えた場合、答は64gにはなりません。
仮...続きを読む

Q酢酸と酢酸エチル

先日、酢酸と酢酸エチルを別々の試験管にいれて、
各々の試験管に水を加えて、水より重いか軽いかを学校の実験でやりました。

酢酸と酢酸エチルは構造は似ているのになぜ
酢酸は水より重くて、酢酸エチルは水より軽いんですか??

Aベストアンサー

> 先日、酢酸と酢酸エチルを別々の試験管にいれて、
> 各々の試験管に水を加えて、水より重いか軽いかを学校の実験でやりました。

 【酢酸は水と均一に混ざってしまう】ので,ここに書かれた方法では「酢酸が水より重いか軽いかは解らない」と思いますが・・・・

何か勘違いされていませんか?

Q結晶の析出 水和水あり この解法どうですか?

大学受験範囲です


「硫酸銅(II)の80℃における飽和水溶液200gを
10℃まで冷却すると何gの結晶が析出するか?
硫酸銅(II)の水に対する溶解度は80℃で56、10℃で17であり
析出する結晶は硫酸銅(II)・五水和物とする。
またCuの原子量は64とする。」


という問題を自分は以下の手順で解きました。


80℃の飽和水溶液においては水100gあたりに硫酸銅(II)は56g存在するので
80℃の飽和水溶液200gは 全量200g 水128g  硫酸銅(II)72gである

これを10℃まで冷却したときに飽和水溶液から失われる硫酸銅(II)の質量をxgとする
失われる水の質量をygとする・・1

次に硫酸銅(II)・5水和物 1molを考えてみると、硫酸銅(II)の部分が159.5gであり
5水和物の部分が(水和水の部分が)90gである・・・2

1,2より 159.5:90=x:yがなりたつ
計算して 180x=319y・・・3


さて10℃の飽和水溶液においては水100gあたりに硫酸銅(II)が17gある
1より問題の飽和水溶液には水が(128-y)g 硫酸銅(II)が(72-x)gある
よって100:17=128-y:72-xがなりたつ
計算してy=31.4 よって水は31.4g失われたことになる・・・4

ここで析出した結晶全体の質量をzgとおくと
2、4より90:249=31.4:zがなりたつ
よってz=86.9 
よって86.9g析出した



(1)答えはあっていましたが、我ながらなんとなくドン臭いとき方に感じます。
もっとスマートな解法はありますか?
それとも別にドン臭くないですか?

(2)自分が受ける大学の化学は計算量がエグイのですが
この解法で時間は大丈夫でしょうか?
(もちろん自分の計算能力にもよりますし、他の受験者の出来にも左右されますがあくまで一般論として)

大学受験範囲です


「硫酸銅(II)の80℃における飽和水溶液200gを
10℃まで冷却すると何gの結晶が析出するか?
硫酸銅(II)の水に対する溶解度は80℃で56、10℃で17であり
析出する結晶は硫酸銅(II)・五水和物とする。
またCuの原子量は64とする。」


という問題を自分は以下の手順で解きました。


80℃の飽和水溶液においては水100gあたりに硫酸銅(II)は56g存在するので
80℃の飽和水溶液200gは 全量200g 水128g  硫酸銅(II)72gである

これを10℃まで冷却したときに飽和水溶液から失われる硫酸銅(II)の...続きを読む

Aベストアンサー

 答え方としては、まず80℃飽和水溶液200g中の溶質の質量wgを求め、析出量(結晶水を含む)をXgとすると、X×160/250gが溶液から除かれた溶質の質量。したがって(w-X×160/250)gが10℃にしたときの飽和水溶液中の溶質の質量。(200-X)gを溶液の質量として、その比=17:117に置くのが一般的じゃなかったかな?
 ところで、問題でわざわざCu=64としているのに、式量を159.5にするのは計算量が増えるだけでなく、与えられた条件を使っていないという点で誤りだと思います。
 また、有効数字は2桁しか出せない(2桁である溶解度を乗じる部分が出てくる)のではないかと思うのですが、問題の答えもそうなってましたか?私が書いたやり方だと小数第1位は変わりますね。86.4g位になるのでは?四捨五入して86gではないでしょうか。

Q弱酸である酢酸の水溶液がある。では酢酸と酢酸イオンとプロとんのなかで最も多いのはなにか。その理由をお

弱酸である酢酸の水溶液がある。では酢酸と酢酸イオンとプロとんのなかで最も多いのはなにか。その理由をおしえてください
また、酢酸ナトリウムのばあい何が多いのか理由もつけておしえてください

Aベストアンサー

この問題には落とし穴がある。#1の回答者様は無視してどこからか酢酸のpKaを引用したが、それが与えられない場合。「弱酸である酢酸の水溶液」だけからpKaを推測しなければならず、#1の回答者様のお答えは「正確だが題意を無視している」この問題では正確な計算は排除されている。

Q酢酸亜鉛二水和物の水

今日の授業で酢酸亜鉛二水和物を水に溶かして0.1M(モラー)の水溶液を作りました。ここで質問なのですが、この場合、酢酸亜鉛二水和物に加える水の量は二水和物の量を引いた量で宜しいのでしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

まずは溶液の濃度についてもっと知るべきです。

1Mというのは1Lの溶媒に1molの溶質が溶けている状態です。
つまり、1M=1mol/Lです。
次に、0.1Mの場合は1Lに0.1molなので0.1mol/lです。
実際に溶液を作る操作としては溶質を正確に量りとって少量の溶媒に溶かしそれをメスフラスコに移して溶媒を混合しながら加えていき最後に標線にあわせ混合するという順序です。

今回の場合は溶媒が水なので酢酸亜鉛二水和物に含まれていた水は溶かした後は溶媒としての水と区別できなくなります。
また、酢酸亜鉛二水和物を量り取るときに分子量は219.51で計算したはずでこれは水和物としての水も含んだ分子量です。
つまり、結晶水としての水まで考えて溶質を量り取っており、その中に含まれる水は溶媒と区別できなくなるうえに正確な容量になるまで水を加えていく操作なので、結晶水のモル数は考える必要がありません。

ただし結晶水を含まない溶質(今回の場合は酢酸亜鉛)を使う場合は血漿水分を含まない183.48を分子量として用いて計算しなくてはなりませんが、おそらく潮解性の問題で正確に量り取るのが困難になります。

まずは溶液の濃度についてもっと知るべきです。

1Mというのは1Lの溶媒に1molの溶質が溶けている状態です。
つまり、1M=1mol/Lです。
次に、0.1Mの場合は1Lに0.1molなので0.1mol/lです。
実際に溶液を作る操作としては溶質を正確に量りとって少量の溶媒に溶かしそれをメスフラスコに移して溶媒を混合しながら加えていき最後に標線にあわせ混合するという順序です。

今回の場合は溶媒が水なので酢酸亜鉛二水和物に含まれていた水は溶かした後は溶媒としての水と区別できなくなります。
また、酢酸亜...続きを読む

Q酢酸+酢酸ナトリウム+水 大学入試範囲

大学入試範囲です

「問題
酢酸の電離定数を2.0×10^-5mol/L 水のイオン積を1.0×10^-14(mol/L)^2とする。

酢酸と酢酸ナトリウムの水溶液の水素イオン濃度を求めよ。
ただし酢酸のモル濃度は0.10mol/L 酢酸ナトリウムのモル濃度は0.10mol/Lとする。」





この問題の回答では起こる反応は
酢酸ナトリウムの電離、酢酸の電離(可逆反応)、水の電離(可逆反応)
だけとして解いていたのですが

酢酸ナトリウム由来の酢酸イオンは水素イオンと反応しませんか?(加水分解)

Aベストアンサー

平衡定数が与えられている問題でいつまでも電離度にこだわって解こうとしていることが混乱の原因になっています。平衡定数を使う立場であれば電離度は必要ないのです。教科書がいつまでも電離度を使った解き方をしているのはおかしいです。(計算の結果得られた値を用いて電離度を計算することはできます。それは酸がどの程度電離しているのかが知りたいという希望がある時の話です。問題を解く上で電離度という量が必要であるということではありません。余計な量を持ちこんでいるのでその量に付随する新たな疑問が生じてしまうのです。)

平衡の式に入ってくるのは平衡が成立している時の酢酸イオンCH3COO^-の濃度です。酢酸由来の酢酸イオンであるか、酢酸ナトリウム由来の酢酸イオンであるかの区別はありません。
平衡の式に入ってくるということは
CH3COOH⇔CH3COO^-+H^+
の右辺にある酢酸イオンはどちらに由来するものであるかを問題にしていないということです。(問題にしようと思っても不可能です。)

平衡が成立している時の[CH3COO^-]に対して、[CH3COO^-]=[Na^+]に相当する分を酢酸ナトリウム由来、残りを酢酸由来の酢酸イオンだとしているのは量的な判断です。そうみなしているだけのことです。イオンについての粒子的な判断ではありません。

この判断をもとにして電離度の値も求めることができます。電離度は結果として分かる量です。

ところが電離度を解法の出発点においてしまうと「酢酸が電離度に従って電離する」⇒「電離で生じた酢酸イオンが酢酸ナトリウム由来の酢酸イオンと合わさって平衡の式に入ってくる」⇒「平衡の式を満すためには酢酸ナトリウム由来の酢酸イオンが減らなくてはいけない」というような流れをイメージしてしまいます。これがあなたの疑問になっています。

問題文の数値の与え方もおかしいですね。
濃度しか与えられていませんから、混合溶液中での濃度であるとするしかありません。
混ぜたという表現にはなっていないのですから「酢酸ナトリウムの濃度が0.10mol/L」なんて言えないのです。[Na^+]=0.10mol/Lだということを「酢酸ナトリウムの濃度が0.10mol/Lだとみなしている」のです。酢酸をNaOHで中和して行った時の途中の状態であるのかもしれません。NaOHに酢酸を過剰に加えて行ったのかもしれません。その場合、「酢酸ナトリウム由来の酢酸イオンが水素イオンと反応するのではないか」というような疑問は出てきませんね。

この問題で、分かっているのは
[CH3COOH]+[CH3COO^-]=0.20mol/L
[Na^+]=0.10mol/L
だけです。

pHを求めるのであれば
電荷の保存の式と平衡の式を使います。
[H^+]+[Na^+]=[CH3COO^-]+[OH^-]  (1)
[CH3COO^-][H^+]/[CH3COOH]=K    (2)
[H^+][OH^-]=Ko                (3)

これは[H^+]についての3次方程式になります。
[H^+]>>[OH^-]であるとすると式(1)で[H^+]に対して[OH^-]を無視してしまうことができますから2次方程式になります。解くことができます。電離度など使う必要はありません。(pH<6であれば十分です。これで100倍以上の違いが出てきます。)

近似をさらに進めたい時でもこの式でやればいいです。
[H^+]<<[Na^+]であれば (1)から[CH3COO^-]≒[Na^+]
[CH3COOH]≒[CH3COO^-]≒[Na^+]=0.10mol/L
(2)から[H^+]≒K
(この計算が緩衝溶液での問題で出てくるものです。酢酸の1/2中和点でのpHを求めています。滴定曲線の変化がゆるくなっているところの中点です。)

「酢酸水溶液のpHは?」
「酢酸ナトリウム水溶液のpHは?」
「酢酸を水酸化ナトリウムで中和して行った時の1/2中和点でのpHは?」
 ・・・・
 ・・・・

すべて上で出てきた式で表されています。違うのは[Na^+]=cの数値だけです。

参考
[CH3COOH]+[CH3COO^-]=[Na^+]=cとすれば酢酸ナトリウム水溶液のpHを求める問題になります。その時、[H^+]<<[OH^-]が成り立つようであれば同じようにして解くことができます。pH>8という場面に相当します。少し荒くなりますが条件を[OH^-]/[H^+]>10 としてもいいでしょう。

平衡定数が与えられている問題でいつまでも電離度にこだわって解こうとしていることが混乱の原因になっています。平衡定数を使う立場であれば電離度は必要ないのです。教科書がいつまでも電離度を使った解き方をしているのはおかしいです。(計算の結果得られた値を用いて電離度を計算することはできます。それは酸がどの程度電離しているのかが知りたいという希望がある時の話です。問題を解く上で電離度という量が必要であるということではありません。余計な量を持ちこんでいるのでその量に付随する新たな疑問...続きを読む

Q硫酸銅はなぜ5水和物3水和物1水和物になるのか?

銅は配位数が4なのになぜですか?

Aベストアンサー

結晶水の多くは実際に金属に配位して錯塩を形成しています。

CuSO4・5H2Oの場合、Cu2+の周りには6つのO原子が、
正八面体構造(長2短4)で配置されます。
Cu2+に対して4つのH2Oが平面4配位で配位し、
SO4(2-)の2つのOが、軸方向にイオン結合で2つのCu2+を架橋する形で、
結晶構造に収まっています。
残りの1つのH2Oは、配位していないSO4(2-)の2つのOと
水素結合しています。

CuSO4・3H2Oの場合も、Cu2+の周りには6つのO原子が、
歪んだ正八面体構造で配置されます。
Cu2+に対して3つのH2Oが配位し、2つのSO4(2-)由来の3つのOが、
イオン結合2つと配位結合1つ(実際は両者を
明確に区別できるわけではないのですが)で結合しています。
SO4(2-)自体は2つのCu2+に3つのOで結合していることになり、
残りのOは、配位したH2Oと水素結合を形成しています。

CuSO4・H2Oの場合も、Cu2+の周りには6つのO原子が、
正八面体構造で配置されます(全部同じです)。
Cu2+に対して2つのSO4(2-)由来のO原子4つが、
イオン結合2つと共有結合1つで結合しています。
軸方向には二つのH2Oが配位しているのですが、
H2Oは2つのCu2+を架橋する形で配位しています。
(水は不対電子対を2つ持っているので、
最大で2個の配位結合を形成できます。)
丁度5水和物と比べ、H2OとSO4(2-)の立場が逆になっています。

結晶水の多くは実際に金属に配位して錯塩を形成しています。

CuSO4・5H2Oの場合、Cu2+の周りには6つのO原子が、
正八面体構造(長2短4)で配置されます。
Cu2+に対して4つのH2Oが平面4配位で配位し、
SO4(2-)の2つのOが、軸方向にイオン結合で2つのCu2+を架橋する形で、
結晶構造に収まっています。
残りの1つのH2Oは、配位していないSO4(2-)の2つのOと
水素結合しています。

CuSO4・3H2Oの場合も、Cu2+の周りには6つのO原子が、
歪んだ正八面体構造で配置されます。
Cu2+に対して3つのH2Oが配位し、2...続きを読む


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