（高校分野）ＣＯ２やＳＯ２は何故、二価の酸なのですか？

（高校分野）
ＣＯ２（二酸化炭素）やＳＯ２（二酸化硫黄）は何故、二価の「酸」なのですか？

No.5 ベストアンサー 回答者： ka-fuka 回答日時： 2007/04/15 00:16

No.2で答えた者です。

誤った答えをして済みません
＞ＣＯ２（二酸化炭素）やＳＯ２（二酸化硫黄）は何故、二価の「酸」
大切な事は酸・アルカリの基本ですが「H+」が酸、「OH-」がアルカリ性です。
そして1価の酸とは「H+」を1個放出する物
つまり2価の酸とは「H+」を2個放出する物の事です。
H+が2個ならトータルとして2+になります。
この場合、H2CO3は<H>が2個と<CO3>という事で
H(2+)とCO3(2-）に分かれます。
＞H2CO3やH2SO3が存在しない場合はどうなるのですか？
＞教科書にはCO2＋２H2O⇔HCO３－　+Ｈ３O+
この式で質問者様が悩まれているのは
CO2と水からHCO3-とH3P+になってしまっている事だと思います。
この左側と右側(⇔を挟んで)の間には
簡単に説明すると水とCO2からH2CO3の出来る反応があります。
この段階を省略した為に分かり難くなっているでしょう
SO2も同様です。
つまり、H2CO3やH2SO3は存在しないのではなく
反応段階として次の反応段階へ飛ばした結果
式として表現されていないだけです。
結果としてはCO2はH(2+)とCO3(2-)に
SO2はH(2+)とSO4(2-)になり、それぞれ{2価の「酸」}です。
反応につて詳しくは化学の教科書にあるようです。
一度　教科書に目を通して見て下さい

この回答へのお礼

ありがとうございます
よくわかりました！

お礼日時：2007/04/15 22:16

No.4 回答者： ht1914 回答日時： 2007/04/14 07:12

＞H2CO3やH2SO3が存在しない場合はどうなるのですか？

教科書にはCO2＋２H2O⇔HCO３－　+Ｈ３O+

化学式で表すとき、何が出来るかという場合とそれがどれくらいの割合で生じるかという場合とでニュアンスが異なります。＃３のご解答の中で次のように表されているのは何が生じるかを示しているものです。

＞ＣＯ2は水と反応してＨ2ＣＯ3になるのですが、すぐにまた別の水と反応して
ＣＯ2 ＋ ２Ｈ2Ｏ → Ｈ2ＣＯ3 ＋ Ｈ2Ｏ → ＨＣＯ3- ＋ Ｈ3Ｏ+となり、
さらにＨＣＯ3-はＨ2Ｏと反応して、 ＣＯ3(2-) ＋ Ｈ3Ｏ+になります。

存在の割合でいうと水中にＣＯ２を溶かした場合、ほとんどがＣＯ２で存在します。荒っぽい割合でいうと「水に溶けているＣＯ２の１／１００がＨ２ＣＯ３に変わっている、そのまた１／１００が電離している」というイメージです。。
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ⇔Ｈ２ＣＯ３
Ｈ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ⇔Ｈ３Ｏ＋＋ＨＣＯ３－
オキソニウムイオンＨ３Ｏ＋を使わない表現の場合は
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ⇔Ｈ２ＣＯ３⇔Ｈ＋＋ＨＣＯ３－
です。

一番の多く存在するのはＣＯ２です。酸性を示したり反応したりするのは電離の部分です。そのため教科書では途中のＨ２ＣＯ３を省略した形で表現しています。ＳＯ２の場合も同じです。
ＳＯ２＋Ｈ２Ｏ⇔Ｈ＋ＨＳＯ３－

Ｈ２ＣＯ３もＨ２ＳＯ３も取り出すことが出来ません。取り出そうとすればＣＯ２やＳＯ２に戻ってしまうのです。

炭酸は非常に弱い酸であると言われています。それは水中のＣＯ２とＨ２ＣＯ３を合わせたものに対して電離の割合がどれくらいかを考えているからです。Ｈ２ＣＯ３がイオンに別れる割合はいくらかと考えるともっと強いということになりますね。これだと酢酸よりも強いそうです。

No.3 回答者： TAKUKU 回答日時： 2007/04/14 00:31

塩酸はＨＣｌと表しますが、実際は塩化水素という気体です。

これを水に溶かしたものを塩酸といい、電離式は正確には
ＨＣｌ ＋ Ｈ2Ｏ → Ｈ3Ｏ+ ＋ Ｃｌ-となっています。このように、水溶液にしたときＨ3Ｏ+(オキソニウムイオン)を発生させるものを「酸」といいます。
なので、水に溶かさなければ酸としての力は発揮しません。

ＣＯ2は水と反応してＨ2ＣＯ3になるのですが、すぐにまた別の水と反応して
ＣＯ2 ＋ ２Ｈ2Ｏ → Ｈ2ＣＯ3 ＋ Ｈ2Ｏ → ＨＣＯ3- ＋ Ｈ3Ｏ+となり、
さらにＨＣＯ3-はＨ2Ｏと反応して、 ＣＯ3(2-) ＋ Ｈ3Ｏ+になります。

No.2 回答者： ka-fuka 回答日時： 2007/04/14 00:10

高校に行ってないので高校で学ぶ範囲が分からないのですが

CO2は水に溶けるとH2CO3、SO2はH2SO4になります
(数字は全て下付きにして下さい)
ここで「H＝1+ ,O=2-」なのでH2(2+)CO3(2-)とH2(2+)SO4(-2)となり
アーレニウス(で良かったかな?）によりそれぞれ2価の酸です。
CやSについてもは
多分、化学の教科書の「原子配列」に関する中にあると思います。
もしくは「無機化学」の本の初めの方に書いてあるので読んでみてください。
この辺りなら高校の化学「原子配列」程度の知識で充分に読める内容です

No.1 回答者： Ichitsubo 回答日時： 2007/04/13 22:57

いずれも水と反応し、炭酸H2CO3、亜硫酸H2SO3となるからです。

また、単独でも塩基と反応し、炭酸塩、亜硫酸塩を生じます。
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

この回答への補足

H2CO3やH2SO3が存在しない場合はどうなるのですか？
教科書にはCO2＋２H2O⇔HCO３－　+Ｈ３O+

補足日時：2007/04/13 23:12