タイトル通りです!!
かんたんでいいのでお願いします。

A 回答 (3件)

イオン化傾向もありますが、希硫酸には酸化能力がないからです。


濃硫酸には酸化能力があるので、熱した濃硫酸には銅は溶けます。
硝酸も酸化能力があるので銅を溶かします。
希硫酸でも過酸化水素などの酸化剤を加えれば銅が溶けます。
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(1)Zn+H2SO4→H2+ZnSO4 (希硫酸): 起こる


(2)Cu+H2SO4→H2+CuSO4 (希硫酸): 起こらない
(3)Cu+2H2SO4→CuSO4+2H2O+SO2(濃硫酸):起こる

(1)も(3)も酸化・還元反応です。酸化剤はH2SO4です。

2つの場合で反応の仕組みが異なります。
(1)の反応では水素H2が発生しています。
(3)の反応では二酸化硫黄SO2が発生しています。
HもSもH2SO4に含まれていた元素です。反応条件によってどちらの元素が変化するかが変わる事になります。相手がCuの場合(3)は起こるのに(1)は起こらないということはH2を生じるような反応の方がSO2を生じるような反応よりも酸化剤の働きとしては弱いということになります。Cuを酸化しようと思えば(3)の反応の起こる条件にする必要があるということです。この条件の違いを濃い、薄いで選択できる事になります。(1)(2)はH2SO4の条件が同じですから銅は亜鉛に比べて酸化されにくい元素であるということになります。
H2が発生する反応を基準にした酸化の起こりやすさの順番がイオン化傾向といわれているものです。

市販の濃硫酸は96%ほどです。
多分5倍ほどに薄めるともう濃硫酸の反応は起こらなくなるでしょう。水で薄めた酸の場合、酸性は酸から離れたH+の作るH3O+の濃度で決まります。
希酸が酸化剤として働く時は元の酸の働きというよりはH3O+の働きであるという説明が多いので酸化剤は酸であるというイメージがなくなってしまっています。
希硫酸には酸化作用はないという表現はここから出てくるのでしょう。
でも(1)の反応で「酸化剤は何か」という問題が出ればH2SO4を選ばなければいけないのですから「希硫酸には酸化作用がない」と思い込んでいると答えられなくなってしまう可能性があります。

希硫酸に過酸化水素を加えると銅が溶けます。これは過酸化水素が強い酸化剤だということです。希硫酸が強い酸化剤として働く様になったと思わないようにしてください。H2もSO2も発生しません。

酸化剤、還元剤としての反応が一通りでない物質は他にもあります。
HNO3,KMnO4、H2O2,SO2,・・・
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イオン化傾向が


H>Cu
だから
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA% …
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この回答へのお礼

ありがとうございました
リンクまで貼っていただいて・・・

お礼日時:2009/05/14 23:35

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塩酸に銅が溶けない訳は何ですか? イオン化傾向が関係しているからですか?

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>ひとつは、塩酸が持つ塩化物イオンに反応しないように、不動態が銅の表面にできるためです。
できません。
不動態ができるのは硝酸と鉄、アルミニウムなど、「酸化力のある」酸と特定の金属間に限られます。
塩酸には全く酸化力はないので不動態はできません。

Q硫酸を熱するとなんで銅を酸化するの?根源的質問

テレビの高校講座で、常温?の硫酸に銅を入れても何も反応しないのに、熱した硫酸に銅を入れたらなにやら気体が発生して反応してました。

このことについて熱濃硫酸は酸化力が強いから、イオン化傾向の順番で銅は酸化されないはずが熱濃硫酸は酸化されるんだとか。

と、言われても、どうしてかを説明してくれないわけで気になってしまうのです・・・。

イオン化傾向は確か、H>Cuだから、HとCuが同時に水溶液中?にあればHがイオンになってしまう(電子を出す、酸化)から、Cuは電子を出せなくてイオンになれない(Cuは電子を出して酸化できない)ってことですよね。

で、硫酸はH2SO4で、多分、水溶液中では2H+とSO4-とかに分かれて存在するわけでしょう。やっぱり、HがCuよりイオン化傾向が強いんだから、CuはCuのままじゃないですか。

熱したってことは、単に分子の運動エネルギーが強くなったってことですよね。それは別にイオン化傾向とは関係無い力な気がするし、それがどうやってイオン化傾向の法則をやぶってCuを酸化するのかよく分からないのです。

教えてください!!

Aベストアンサー

>イオン化傾向は確か、H>Cuだから、HとCuが同時に水溶液中?にあればHがイオンになってしまう(電子を出す、酸化)から、Cuは電子を出せなくてイオンになれない(Cuは電子を出して酸化できない)ってことですよね。

そうですよね。そういう理屈になりますね。但し、単独(化合物中ではない)のH原子や水素分子はありませんので、「水素イオンと銅原子の間で電子を授受して、水素分子と銅イオンになる」という変化は起こらないということですね。イオン化傾向は反応の向きを定めているわけです。

>で、硫酸はH2SO4で、多分、水溶液中では2H+とSO4-とかに分かれて存在するわけでしょう。やっぱり、HがCuよりイオン化傾向が強いんだから、CuはCuのままじゃないですか。

濃硫酸って96%とかの濃度なので、十分電離していると思わない方が良いです。水はあまり無い訳ですから。濃塩酸とかと違うんですね。でもそれでは濃硝酸や希硝酸で類似の反応が起こることを説明できない。

熱した硫酸は電子を受け取り還元されやすい「酸化剤」として作用します。そこに金・白金等を除く金属が存在すると、金属単体は電子を放出し酸化されやすい「還元剤」として、硫酸と酸化還元反応をすることになります。この反応では、硫酸が二酸化硫黄になるイオン反応式(いわゆる半反応式)を書くとよくわかりますが、硫酸に含まれていた水素原子(酸化数+1)は、硫酸の酸素原子の一部(2分子の硫酸に含まれる8個の酸素原子のうち2個)と水に変化し、水素原子の酸化数に変化はありません。電子を受け取るのは、原子としては酸化数が+6から+4へと変化する硫黄原子と考えるのが普通だと思います。つまりざっくばらんな言い方をすると、銅を酸化したのは水素イオンではなく、硫酸分子中の硫黄原子ということになります。

金属と酸の反応は、酸と塩基(中和反応)の範囲ではなく、酸化還元反応で扱っているでしょ。「ドスギ」の金属と、熱濃硫酸・硝酸との反応はこれらの酸が水素イオンを放出する酸として反応しているのではなく、熱濃硫酸・硝酸が「酸化剤」として反応しています。但し、硫酸が二酸化硫黄に変化する際に酸素原子の受け取り手として水素イオンが必要なため、硫酸はこれを供給する「酸」としての役割も担う、そのため酸化数の変化はCu:S=1:1ですが、実際は銅:硫酸1:2として反応することになる。そして、結果として銅(II)イオンと硫酸イオンの塩の水溶液を生じる。しかし、その銅(II)イオンは水素イオンと交換されたわけではありませんので、金属のイオン化傾向とは無関係です。

逆に金属のイオン化傾向風に考えるなら、
Cu + S(硫酸:酸化数+6)→ Cu^2+ + S(二酸化硫黄:酸化数+4)
の反応が起こるので、Cuの方がS(二酸化硫黄:酸化数+4)よりも酸化されやすいからと説明することになるでしょう。

>イオン化傾向は確か、H>Cuだから、HとCuが同時に水溶液中?にあればHがイオンになってしまう(電子を出す、酸化)から、Cuは電子を出せなくてイオンになれない(Cuは電子を出して酸化できない)ってことですよね。

そうですよね。そういう理屈になりますね。但し、単独(化合物中ではない)のH原子や水素分子はありませんので、「水素イオンと銅原子の間で電子を授受して、水素分子と銅イオンになる」という変化は起こらないということですね。イオン化傾向は反応の向きを定めているわけです。

>で、硫酸はH2...続きを読む

Q化学の銅と塩酸の反応についてです

一般的には銅はイオン化傾向が小さく、希塩酸と反応して水素は発生しない。といわれていますよね。

ある質問で、塩酸濃度の違いによっては銅と反応して水素ができる。と意見があったのですが、詳しい方、どうか教えてください。

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CuO+2HCl→CuCl₂+H₂O
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Q銅や、鉄に硫酸をかけると

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まず、硫酸と一言で書かれていますが、その濃度で実際の反応が
変わることがあります。一般に濃硫酸は酸としては弱酸ですが、
酸化力をもっています。逆に希硫酸は強酸ですが、酸化力は
ほとんど示しません。

金属が水に溶けるときは、金属イオンになる必要があります。
つまり酸化剤が必要になるのです。これは合金でも単体でも
同じことです。酸と反応して溶けるときには水素イオンが還元されて
水素分子を生じ、酸化剤として働くときは硫酸イオンが還元されて
二酸化硫黄を生じます。しかし、硫黄そのものが(2-)の酸化数となる
硫化物イオンとなることはありません。

実際に生じる物質ですが、鉄を希硫酸にとかした場合、鉄(II)イオンと
硫酸イオン、水素分子が生じます。水素が発生している間は水溶液中の
酸素が水素によって消費されるため、鉄(III)イオンが生じることは
ありません。

電気が流れている状態というのは硫酸銅水溶液の電気分解などでしょうか?
そうであれば、改めてご説明します。

最後に言葉の件ですが、
~化物という言葉は単原子イオンと水酸化物イオンのみに使います。
塩化物、臭化物、窒化物など。
多原子イオンの場合は~塩となります。
硝酸塩、リン酸塩などです。

また一般的な書き方は硫酸鉄(III)もしくは鉄(III)イオン、鉄(3+)イオン
などです。

まず、硫酸と一言で書かれていますが、その濃度で実際の反応が
変わることがあります。一般に濃硫酸は酸としては弱酸ですが、
酸化力をもっています。逆に希硫酸は強酸ですが、酸化力は
ほとんど示しません。

金属が水に溶けるときは、金属イオンになる必要があります。
つまり酸化剤が必要になるのです。これは合金でも単体でも
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Q銀は硫酸に溶けますか?

表題の通りです。
銀は硫酸に溶けますか?
それと硫酸に溶けない金属って金だけでしたっけ?
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

皆さんできるだけ正確な回答をお願いします。
銀が溶けるのは「熱濃硫酸」です。その名の通り熱した濃硫酸です。
私も常温の濃硫酸に銀を入れてみましたが何も起こりませんでした。
反応式は以下のとおりです。
2Ag + 2H2SO4 → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

あと、金や白金(できるだけプラチナと呼ぶのは避けましょう)は熱濃硫酸には溶けません。
水銀は溶けます。

Q銅が硝酸や酢酸に溶けるスピードについて

ベネチアンビーズ(ガラス玉)を作る方法で銅製の芯棒に
ガラスを巻き付けて冷ました後に硝酸に付けて銅のみを
溶かすという方法があるらしく、その作り方を試して見たいの
ですが、硝酸は取り扱いが大変そうなので酢酸というものを使おうか
とも思っておりますが、実際どの程度の時間で銅が酢酸に溶けるのかが
分かりません。
太さが1、5mm~3mm程度の銅の芯棒を酢酸に入れて溶かすにはどれくらいの時間がかかるものなのでしょうか?
あと、硝酸の場合だと、どの程度の時間で銅を溶かすのか教えて
下さい。
濃度にもよると思いますが、溶ける時間というのは大体で結構です。
他に酢酸以外でガラスはそのままの状態で銅のみ溶かす液体が
あれば教えて頂けますか?


よろしくお願いします。

Aベストアンサー

酢酸ではダメですね.
私も塩化鉄のエッチング液を薦めます.
エッチング液はサンハヤトからアマチュアの電子工作用のものが後処理用の薬剤もついて売っていますので,それがいいでしょう.

エッチング液の中味は要するに40%くらいの濃度の塩化鉄(III)です.薬品の入手ができるなら自分で作っても問題ありません.後処理は考えてください.水道に流したりはできません.

ちなみに銅版画のエッチングは硝酸か塩化鉄です.なので画材店でも手に入るでしょう (後処理用の薬剤も売っているかどうかはわかりませんが).
本来は溝のエッジの具合が違うため,版画にしたときの線の出方が違うので,どちらを使うかは表現の問題もあって必要に応じて使い分けるのだそうです (美大卒の妹の談による).ただし,今は画材店では硝酸はふつうには売ってないでしょうが.

塩化鉄のエッチング液の場合,40℃くらいに暖めて使いますが,これは常温では溶解時間がかなりかかるからです.電子回路のプリント基板の銅箔の厚みは数10μくらいですが,それを溶かすのに40℃でよく撹拌しながらやっても3分とか5分とかかかります.したがって,mm の銅を溶かすには数時間程度かかる可能性はあります.この辺は銅と溶液がどのくらい接触するか,さらには撹拌等によって新しい液が常に銅にあたるようにできるかで大きく変化します.プリント基板の場合は最も効率的に銅をとかせるケースといえますが,それでもそのくらいの時間がかかるということです.

なお,塩化鉄でおこる反応は
2 FeCl3 + Cu → 2 FeCl2 + Cu2+ + 2 Cl-
また溶液はかなり強い酸性で,わずかながら塩酸蒸気を発します.とくに加温して使うときは換気に気をつける必要はあります.

酢酸ではダメですね.
私も塩化鉄のエッチング液を薦めます.
エッチング液はサンハヤトからアマチュアの電子工作用のものが後処理用の薬剤もついて売っていますので,それがいいでしょう.

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ちなみに銅版画のエッチングは硝酸か塩化鉄です.なので画材店でも手に入るでしょう (後処理用の薬剤も売っているかどうかはわかりま...続きを読む

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Q酸化銅が酸を使って銅になる・・・?????

こんにちは。質問します。
自由研究で、「十円玉の汚れを取る」というのをしているんですが
酸化銅と炭素を加熱すると銅になる(汚れが取れる)のは知っているんですけど
十円玉(酸化銅)に酸がつくとどうして汚れが取れるんでしょうか?
いろいろ調べたんですが分かりません。
教えてください!

Aベストアンサー

No.2のご回答で、概ね良いかと思います。
しかし、酸に溶けるかどうかに関する議論には注意が必要です。
すなわち、銅は硝酸などの酸化力を持つ酸には溶けます。銅を溶かす際には、酸化できるかどうかということが重要になります。

したがって、銅が酸に溶けないと言うのは塩酸や酢酸などの酸化力のない酸についてのみ当てはまることです。

酸化銅の場合には、銅はすでに酸化されていますので、単体の銅に比べて簡単に溶け、酸化力のない酸であっても溶けてしまうということです。


それと、銅というのは比較的酸化されにくい金属ですので、酸化銅は銅の表面を薄くおおっているに過ぎません。そのために、それが溶けてなくなってしまっても、見た目には、小さくなったのではなく、汚れが取れたように見えるのでしょう。

Q銅イオンにアンモニア水を加えた場合

先日、高校のテキストを読み返していたら銅イオンの反応ところの補足事項に目が留まりました。
銅イオンを含む水溶液に塩基を加えると
Cu^2 + 2OH^→ Cu(OH)2
となることは理解しているのですが、この塩基がアンモニア水である場合では反応が違うと補足されているのです。
何がどう違うのかどうしてもわかりません。
どなたか教えていただきませんか?? 

Aベストアンサー

 その違いというのは、小量のアンモニア水と過剰量のアンモニア水
を加えた際の違いだと思います。

銅イオンは水中で[Cu(H_2O)4]~2+ の水和イオンで青色をしており、
そこに少量のアンモニアや水酸化ナトリウムを加えると水酸化銅(II)
を生成します。 Cu^2+ + 2OH^- → Cu(OH)_2
ちなみにアンモニアは水溶液中で
      NH_3 + H_2O⇔NH^4+ + OH^-
の平衡状態で存在しています。だから上のように反応します。
 
しかし、過剰量では 
Cu(OH)_2+4NH_3→[Cu(NH_3)_4]_2++2OH^-
のように反応してしまい、水酸化銅(II)の沈殿がとけてしまい、テトラアンミン銅(II)イオンの深青色溶液になってしまうことから、その教科書には反応が違うとして記されているのだと思います。
わかりにくい説明で申し訳ありません。 
    

Q塩化鉄について(エッチング)

金属のイオン化傾向から考えると、銅より鉄のほうがイオンとして溶液中に溶け出しやすいのにエッチングの反応では、なぜ銅が溶液中に溶け出すのか?教えてください!!

Aベストアンサー

反応式
2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2

塩化鉄(III)がより安定な 塩化鉄(II)になるときに銅が溶け出すのかな?


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