カルシウム、マグネシウムが水に溶けにくい理由は？

ナトリウムに比べて、カルシウムが作る塩は水に不溶性の場合が多いと聞いたのですが、その理由はどのようなものなのでしょうか？

初心者的質問ですいません。ご存知の方おしえてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： org1 回答日時： 2006/12/16 07:12

#1の方も書いているとおり

電荷　と　距離
が関係します

当然結合の強さは
　+1　< +2 < +3
　-1　<　-2　<　-3
という具合です

従ってアルカリ土類は+2なので相手の陰イオンの電荷により
結合の強さが決まってきます。
Cl^-　の塩化物は溶けますが
SO4^2-　の硫酸塩は溶けにくいです

距離とはイオンのかさ高さ（直径）です
単原子イオンの直径は
周期表上の周期と，電荷などにより決まってきます
周期が大きいほど大きくなり
電荷が大きいほど引き締まって小さくなります

１価の場合はおおむね３原子以上のイオンになると
引力が弱くて沈殿が形成されにくくなります
例えば
NH4^+　　CH3COO^- NO3^-
などがあります
酢酸カルシウムや　硝酸カルシウムは溶けやすいです

しかし２原子イオンの水酸化物になると
水酸化カルシウムは溶けにくいです
ただ，バリウムなどになると周期が大きくなりますから
直径も大きく，引力が弱まってきます
だから水酸化バリウムは水に溶けます

また多原子でも２価の陰イオンになると
カルシウムとは２価同士ですから結合は強く
まず溶けないでしょう
クロム酸カルシウムCaCrO4などがあります

この回答へのお礼

とても判り易いご回答で私の疑問が氷解しました。

秀逸なお答え感謝します。

お礼日時：2006/12/16 19:59

No.1 回答者： anthracene 回答日時： 2006/12/16 01:24

いろんな理由が考えられますが、一つには固体（塩）の中でのイオン同士の結合の強さを考えて見られてはどうですか？

イオン結合は、クーロン引力によるものです。
高校物理で習うと思いますが、クーロン引力（F)は
F = kQ1Q2/R^2
とかかれます。kは定数、Q1,Q2はイオンの電荷、Rはイオン間の距離ですね。

さて、ナトリウムは一価の陽イオンです。Na^+
カルシウムは二価の陽イオンです。Ca^2+

ですので、すごく単純に考えれば、カルシウムの塩の方が、ナトリウムの対応する塩よりも、塩の結晶の中でイオン同士が引っ張り合う力が強いのではないかな？と想像されることでしょう。

なんでイオン同士が引っ張る力が強いと溶けにくい？
だって、溶けるということは、塩結晶の中でイオン同士がくっつきあっているのがバラバラにならないと駄目ですよね。

この回答への補足

イオン同士の結合の強さのみを理由と考えるとどうしても判らないことがあります。それは同じカルシウムの塩でも、カルシウムに結合するものによって水に溶け易くなる場合もあれば、溶けにくくなる場合もあると聞いたことです。それは教えていただいた以外の色々な理由によるものなのでしょうか？（それとも私の勘違いでしょうか。）

補足日時：2006/12/16 02:01

この回答へのお礼

なるほど・・シンプルでとても判り易い理由をありがとう御座います。

あと、いろいろな理由というのも、もしよかったら教えてください。

お礼日時：2006/12/16 02:04