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水溶液の液性を教えてください。硫酸銅水溶液、過マンガン酸カリウム水溶液、ともに色のある水溶液ですが、それぞれの液性は、酸性、中性、アルカリ性のどれでしょうか・・・よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

CuSO4水溶液については、電離により生じたCu^2+が次のように加水分解を起こします。


Cu^2+ + H2O ⇔ [Cu(OH)]^+ + H^+ ;Kh≒10^(-8)
この反応により弱酸性を示します。

KMnO4水溶液については、強酸のHMnO4(過マンガン酸)と強塩基のKOHからなる塩なので中性になります。
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Q硫酸銅5水和物の脱水について

硫酸銅5水和物は銅イオンの周りに4つの水が配位結合し、銅イオンの上下に硫酸イオンがイオン結合し、残り1つ水は硫酸イオンと水素結合していると聞いたのですが、硫酸銅5水和物を加熱すると、先に銅イオンの周りの水から取れていきますよね?

加熱した時は結合の弱い順からとれていくのに、水素結合よりも強い、配位結合している水から取れていくのは何故ですか?

Aベストアンサー

#3です。

(1)水素結合をしているH2Oから抜けていくのであれば
CuSO4・5H2O → CuSO4・4H2O →  
という順番になりそうに思うのですが。
4水和物が出てこないのはどうしてでしょうか。
明らかに性格の異なるH2Oですから4水和物ができても良さそうです。
その後は4つのH2Oの中の半分が外れるという事で
CuSO4・5H2O → CuSO4・4H2O → CuSO4・2H2O → CuSO4
となりそうです。

(2)3水和物ができるとします。
水素結合をしているH2Oが1つ離れたとします。
でももう一つ配位している水が離れないといけません。4つの中で1つだけ離れやすいH2Oがあるようには思えません。4つのH2Oは対称性による違いはあるかもしれませんが特別強いものではないように思います。
水分子が2つ離れる温度は固体を加熱して行った時には50℃付近です。
水溶液の中でさえ3つしかH2Oが付かないのです。
100℃付近の硫酸銅水溶液にCuSO4・5H2Oの結晶を放り込むとCu^2+に配位している4つのH2Oの中の少なくとも1つは離れてしまうのです。

(3)水素結合をしているH2O
この相手は何でしょうか。無意識にCu^2+に配位しているH2Oだけを相手だとしているのではありませんか。H2OとH2Oの結合です。水素結合はそれほど強いものではないと言っているのはこのような結合に対してです。でも5つ目のH2OはCu^2+に配位しているH2OとSO4^2-の両方にまたがって配位しています。
硫酸と水との結合が強いというのは高校でもよく出てくることです。混合した時の発熱は授業で必ず触れることです。硫酸とくっついているH2Oを加熱で取ってしまうことは難しいです。
98.3%の水溶液は沸点338℃の共沸混合物であると書かれていますからかなりの強さで結びついていると考えていいのではないでしょうか。50℃付近で離れてしまうというようなものではないと言うことはできませんでしょうか。

以上は単なる推測です。誤っているかもしれません。

#3です。

(1)水素結合をしているH2Oから抜けていくのであれば
CuSO4・5H2O → CuSO4・4H2O →  
という順番になりそうに思うのですが。
4水和物が出てこないのはどうしてでしょうか。
明らかに性格の異なるH2Oですから4水和物ができても良さそうです。
その後は4つのH2Oの中の半分が外れるという事で
CuSO4・5H2O → CuSO4・4H2O → CuSO4・2H2O → CuSO4
となりそうです。

(2)3水和物ができるとします。
水素結合をしているH2...続きを読む


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