はじめての親子ハイキングに挑戦!! >>

中学の理科で、分解のところの勉強をしています。

教科書やワークで、炭酸水素ナトリウムの実験があり、

■炭酸水素ナトリウム:水にあまり溶けない、弱いアルカリ性
■炭酸ナトリウム:水に溶ける、アルカリ性

ということが書いてあります。

この、溶けやすさと、アルカリ性の強さには何か関係があるのでしょうか。
それとも、全く関係ないのでしょうか。

回答よろしくお願いします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

○溶けやすさとアルカリ性の強さの関係


炭酸ナトリウムも炭酸水素ナトリウムも水によく溶けます。
炭酸水素ナトリウムは重曹として料理に使っているものです。水に溶けなければ使うことはできません。
溶けるものの間で比較して炭酸水素ナトリウムの方が溶けにくいといっているのです。(溶解度の数値で言うと3倍弱の違いです。)

酸性とかアルカリ性を考える時の濃度は通常もっと薄いです。
pHという量で酸性とかアルカリ性を表していると言うのは知っておられると思いますが食塩とか炭酸ナトリウムとかの溶解度を考えている濃度よりもかなり薄いです。
水酸化ナトリウムの水溶液はアルカリ性です。
水溶液1Lの中にNaOHが4g溶けている状態でpH=13です。
このpHの値は強いアルカリ性を表しているものです。でも100g中に0.4g溶けているという数字で考えるとかなり薄いということが分かります。この程度の濃度で考える限り炭酸ナトリウムも炭酸水素ナトリウムも溶け方に違いはありません。(炭酸水素ナトリウムは水100gに10gほど溶けます。)

この程度の濃度で考えていて溶解度がずっと小さければアルカリ性の強さには響いてきます。(水溶液の混合で沈殿が生じるような化合物の場合と考えていいでしょう。)

NaOHやCa(OH)2と同じような形をした化合物が沢山あります。たいていの金属はこの形の化合物を作ります。
水に溶けにくいものが多いです。
水に溶けなければ水酸化物イオンOH-がでてきませんからアルカリ性は弱いという事になります。
水酸化物の溶解度と水溶液のアルカリ性の強さは連動しています。
溶解度の大きい水酸化物は周期表の左側2列の中にある金属元素の化合物です。(それ以外のところにはありません。)
Mg(OH)2は水に溶けにくいです。弱塩基であると分類しています。

炭酸ナトリウムNa2CO3の水溶液はかなり強い目のアルカリ性になります。でもCaCO3は水に溶けにくいですから水溶液のアルカリ性は非常に弱いです。(普通はCaCO3の水溶液を考えるなんてことはしませんね。でもいくらか溶けているということで言うと水溶液があります。)
    • good
    • 5

中学校ではアルカリ性と言います。

これはあくまで水溶液の性質。
ですが、厳密に言うと関連はありません。
 炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムのアルカリの強さの違いは、炭酸ナトリウムに炭酸を加えたものだからと考えたほうがよいでしょう。
 いずれ塩基(アルカリと同じ意味だが水溶液にこだわらない)には、水に溶けない強塩基(アルカリ)というものも存在します。
    • good
    • 3
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

溶けやすさとアルカリ性の強さは関係ないんですね!


>炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムのアルカリの強さの違いは、炭酸ナトリウムに炭酸を加えたものだからと考えたほうがよい

正確ではないのかもしれませんが、
炭酸ナトリウム+炭酸→炭酸水素ナトリウム
というふうに理解せよということでしょうか。

これならば、アルカリ性の炭酸ナトリウム水溶液に酸性の炭酸(水)が合体するので、できた炭酸水素ナトリウム水溶液は炭酸ナトリウム水溶液よりアルカリ性が弱いというのはなんとなく理解できます。

お礼日時:2009/12/07 01:06

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q炭酸ナトリウムを水に溶かした時の最大Phは?

炭酸ナトリウムを入浴剤用に購入しようと思い、その安全性について調べているのですが、もし、出来るだけ多くの炭酸ナトリウムを水に溶かした時に、その水溶液のPhはどのくらいになるのでしょうか?

ちなみに私は化学はまるで素人なので、出来ましたら、計算式等と共に教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分解」と同じです。

 炭酸は2段階電離をしますが、その第2段階の電離定数を Ka、水のイ
オン積を Kw、炭酸水素イオンの電離の逆反応の平衡定数を K とします。
簡単な計算から、K = Kw/Ka であることが分かります。
 水溶液中で、炭酸ナトリウムはほぼ完全に電離し、生じた炭酸イオン
の一部が炭酸水素イオンに戻ろうとしますが、その割合を x とし、便宜
上 C = 0.1 (mol/L) と置くと、x が 1 より充分小さいという近似の下
で x = √(C/K) となります。
 水酸化物イオン濃度 [OH^-] の値が [OH^-] = Cx 、水素イオン濃度
[H^+] が [H^+] = Kw/[OH^-] ですから、以上を用いて
[H^+] = √(Ka・Kw/C)
...となります。さて、pH は常用対数 log を用いて
pH = log(1/[H^+])
と定義されますから、あとは数値を放り込んで計算するだけです。
 代入すべき数値は、
Ka = 4.7×10^{-11} (mol/L) ;炭酸の第2段階電離定数
Kw = 1.0×10^{-14} (mol^2/L^2) ;水のイオン積
...と上記の C = 0.1 (mol/L) です。これらを用いて、求める値は
pH = -1/2・log(Ka・Kw/C) = 11.7(有効数字3桁)
です。常温(25℃)での中性だと pH = 7.0 、人間の体液における
値の典型値が pH = 7.4 だから、かなり強い塩基性ですね。
 濃度を C = 0.001 mol/L(上記の 1/100)にすると、pH = 10.7
くらいになります。

 参考までに、白馬八方温泉の温泉水の値で、pH = 11.3 くらいだそう
です。かなり強いアルカリ性の温泉も存在します。
http://www.goryukan.jp/spa/index.html
 入浴剤として使う場合の注意としては、強アルカリ性の温泉に入浴す
るときの注意点と同じです。当該の温泉地に問い合わせてみては如何で
しょうか?

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture5/lect3052.html

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分...続きを読む

Q炭酸水素ナトリウムはなぜアルカリ性

炭酸ナトリウムは電離した炭酸イオンが水分子から水素を奪い水酸化物イオンができるので多少強いアルカリ性を示すのはわかるのですが、炭酸水素ナトリウム(重曹)はなぜ弱いアルカリ性を示すのでしょう?

Aベストアンサー

この質問は本当によく見かけますね。

先ず、NaHCO3 → Na^+ + HCO3^- のように解離。生じたHCO3^-について以下の反応を考えます。

酸として:HCO3^- ⇔ H^+ + CO3^2- ;K2=4.4*10^(-11)

塩基として(加水分解):HCO3^- + H2O ⇔ OH^- + H2CO3 ;Kh=Kw/K1=2.2*10^(-8)

HCO3^-の濃度がそれ程希薄でない場合には、平衡定数は反応の進み易さの目安になると考えられる為、
Kh>K2から、酸としてより塩基としての性質が強いと言えます。

従って極端に希薄でないNaHCO3(重曹)水溶液は塩基性を示します。

Q炭酸ナトリウム(Na2Co3)が強塩基なのに納得がいかない!

Na2Co3は強塩基由来と弱酸由来の塩ですから、弱塩基ではないですか?
炭酸イオンが一部加水分解してOH-がちょっとでるから、弱塩基だと思ったんですが。。。
参考書等を見ると強塩基とあります。なぜでしょうか

Aベストアンサー

酸・塩基の強・弱の分類は微妙です。

強さは物質によって連続的に変わるからです。
また溶液の濃度についても仮定があります。普通酸、塩基の強さを比較するときにはあまり濃い溶液では考えていません。0.1mol/L程度で考えています。がんばっても1mol/L程度です。

水酸化ナトリウムは強い塩基の代表です。水酸化ナトリウムはこの濃度では溶けると完全に電離していると考えてかまいませんので
0.1mol/Lでは[OH-]=0.1mol/Lです。pH=13になります。0.1mol/Lの炭酸ナトリウムで考えるとpH=11.6です。この値を水酸化ナトリウムの値と比べると弱いということになります。でも少し弱いというレベルですね。でもアンモニアよりも強いです。アンモニアの場合はpH=11.1ほどです。
水酸化カルシウムも強塩基に入っていますね。
でも水酸化カルシウムは溶解度が小さくて0.1mol/Lの溶液を作ることができないのです。常温の飽和溶液で0.02mol/Lほどです。この濃度でpH=12.6です。これは水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの間です。水酸化カルシウムはぎりぎり強塩基ということにしていますが炭酸ナトリウムは弱塩基の方がいいと思います。弱塩基のなかでは強いという理解です。「弱い」というのにはものすごく大きな幅があるのです。金属の水酸化物で沈殿するもの(溶解度の小さいもの)は弱い塩基です。溶解度には大きな幅がありますから「弱い塩基」にも大きな幅があることになります。

酸のばあいも同じことが起こります。
塩酸は強酸、酢酸は弱酸とされていますが0.1mol/LでpH=1.0,pH=2.9です。でもシュウ酸や亜硫酸、蟻酸のpHはこの間の値です。シュウ酸の場合はpH=1.2と強酸と同じと見ていいぐらいになります。でも電離度が100%ではないということで弱酸に入れているのだと思います。(第一段階の電離平衡定数の値 K1=5.36×10^2)

>炭酸イオンが一部加水分解してOH-がちょっとでるから

「ちょっとでる」というところが「ちょっと『?』」です。炭酸の第2段階の電離がものすごく弱いということで炭酸イオンから炭酸水素イオンに戻る変化が「ちょっとでなく」起こるのです。

蛇足です。
水酸化ナトリウムは天然には存在しません。炭酸ナトリウムは存在します。「ソーダ」と呼ばれていました。産業革命の時代までは「ソーダ」が強い塩基の代表でした。でももっと強い塩基が欲しいという工業的な要請で作られたのが水酸化ナトリウムです。水酸化ナトリウムが「苛性ソーダ」という名前で呼ばれていたのはこういう事情からです。ソーダとはナトリウムの意味だと思っている人がいるようですが違います。Naのことを英語でsodiumと呼ぶのは「ソーダの元」という意味です。ソーダはsodiumの省略形ではありません。

酸・塩基の強・弱の分類は微妙です。

強さは物質によって連続的に変わるからです。
また溶液の濃度についても仮定があります。普通酸、塩基の強さを比較するときにはあまり濃い溶液では考えていません。0.1mol/L程度で考えています。がんばっても1mol/L程度です。

水酸化ナトリウムは強い塩基の代表です。水酸化ナトリウムはこの濃度では溶けると完全に電離していると考えてかまいませんので
0.1mol/Lでは[OH-]=0.1mol/Lです。pH=13になります。0.1mol/...続きを読む

Q炭酸水素ナトリウムが沈殿する理由

アンモニアソーダ法において炭酸水素ナトリウムが沈殿する理由を教えてください。

炭酸水素ナトリウムは炭酸水素イオンとナトリウムイオンの塩であるため水溶液中だと100%電離するのではないのですか?

Aベストアンサー

> アンモニアソーダ法において炭酸水素ナトリウムが沈殿する理由を教えてください。

NaHCO3の溶解度が、NaClやNH4ClやNH4HCO3の溶解度よりも低いためです。これらの塩の溶解度の違いを利用すると、最も溶解度の低い塩を選択的に沈殿させることができます。とはいうものの、NaHCO3の溶解度はAgClやBaSO4のように極端に低いわけではないので、沈殿が生じたとしても、溶液中には炭酸水素イオンとナトリウムイオンが残ります。


> 炭酸水素ナトリウムは炭酸水素イオンとナトリウムイオンの塩であるため水溶液中だと100%電離するのではないのですか?

はい。100%電離しています。酢酸ナトリウムが酢酸イオンとナトリウムイオンの塩であるため水溶液中だと100%電離するのと同じ理屈です。「塩は水中では100%電離する」のですけど、水に溶かせる塩の量には上限がありますので、溶けきれなくなった分が沈殿になります。

Q水に二酸化炭素がとけると酸性になるわけ

理科の時間に、水素イオン(H+)があると酸性
水酸化物イオンOH(-)があるとアルカリ性
と習いました。
二酸化炭素が水に溶けると酸性という事も習いました。
二酸化炭素はCO2ですよね。
水素イオンH+がないのに、どうして酸性を示すのですか?
もしかして、あほな質問だったらごめんなさい。(;_;)
疑問に思って…。
よろしくお願いします。m(__)m

Aベストアンサー

簡単に説明しますと、もともと水の中には水素イオンと水酸化物イオンの両方が存在していてその偏りによって、つまり水素イオンの割合が多くなると酸性に、水酸化物イオンの割合が増えるとアルカリ性になる、ということです。
 ここで、二酸化炭素を溶かすと水の中で炭酸イオン[(HCO3)-]というものになります。イオン式を見ての通り、これは二酸化炭素に水酸化イオンを加えたものですね。つまり水の中の水酸化物イオンが使われたということです。
 そうなると水素イオンの割合が水溶液中で増えるので、酸性になるということです。
 質問を見ると、おそらくburukunnさんは中学生だと思います。高校になるとこの辺のことを詳しく習うと思うので。あと、小さなことでも疑問をもつことはいいことですよ。だから恥ずかしがることはないと思います。
 ではでは。

Q酸化銀の熱分解の化学反応式の表し方について

こんにちは。
ぼくは。中学2年の男子です。今、理科で、化学反応式とか、化学反応と課に付いて、勉強しているのですが、酸化銀の熱分解のところがいまいちよくわかりませんので、教えていただきたいと思っています。

★ご回答は、中学2年生でもわかる程度で、できるだけわかりやすく教えていただきたいと思います。まだ、イオンとかは習っていません(分解のところだけです)。


酸化銀の化学式は、Ag2Oですよね?これを熱分解したときの化学反応式であらわすと、なぜAg2Oではなく、2Ag2Oになるのでしょうか?授業で、分解したときに、Ag2Oだけだと、O(酸素)が1つで存在できないので、酸化銀の分子をもう1つ持ってきてO2を作るからだ、と先生が言っていました。それは理解できるのですが、化学式と、化学反応式で使う酸化銀のあらわし方(Ag2Oと、2Ag2O)が違うことがわかりません


それと、酸化銀を熱分解したときの化学反応式は、
2Ag2O → 4Ag + O2
と教科書に書いてあります。

僕は、それが理解できません。
Ag2O → Ag2 + O
になるけど、Oが1つでは存在できないので、もう1つ酸化銀を呼んできて、O2を作るんですよね?ということは、Ag2Oが2つなので、
2(Ag2O) → 2Ag2+O2
になると思うのですが、教科書には、2Ag2O → 4Ag+O2
となっていました。
2Ag2と、4Agと、Ag4は、全部同じだと思うのですが、これだとだめですか?また、その理由を教えてください。

大変醜くすみませんが、ご回答よろしくお願いします。

こんにちは。
ぼくは。中学2年の男子です。今、理科で、化学反応式とか、化学反応と課に付いて、勉強しているのですが、酸化銀の熱分解のところがいまいちよくわかりませんので、教えていただきたいと思っています。

★ご回答は、中学2年生でもわかる程度で、できるだけわかりやすく教えていただきたいと思います。まだ、イオンとかは習っていません(分解のところだけです)。


酸化銀の化学式は、Ag2Oですよね?これを熱分解したときの化学反応式であらわすと、なぜAg2Oではなく、2Ag2Oになるの...続きを読む

Aベストアンサー

中学2年生だということを考慮して、例を出して説明します。
頭に「スーパーのお惣菜パック」を思い浮かべてください。
厳密な説明をするとおそらく理解しきれないでしょうから、今はあなたの疑問を解消するための説明をします。

Ag2O とは「Ag 2個とO 1個がパックになっている」という意味です。
(基本的に、小さな数字は「その直前に書いてある原子」が何個あるのか、を表します)
で、前に書いてある大きな数字は「そのパックが何個あるのか」を表すので、あなたの書いてあるように2(Ag2O)という解釈であっているのですよ。

Ag のように別にパックにする必要がないものまで「Ag2」と書く必要はありませんよね。
なぜかというと、Agは1個だけで存在できるものだからです。
こういう金属については、1個だけでも問題なく存在できるのですが
H2のように、2個セットじゃないと存在できないものもあるわけです。

2Ag2→「Ag 2ついり」というパックを2個もってきた状態
4Ag →ばらばらのAgを4個もってきた状態
Ag4 →「Ag 4ついり」というパックを1個もってきた状態

Agは2個いりとか4個いりとかいうパックを作れませんから
4Ag以外の書き方は誤りになるのです。

蛇足になるのかもしれませんが
パックを作らなければならないものについても
パックの中身は決まっているのです。勝手に変えることはできません。
Oについては、「O 2個いり」(このパックを「酸素分子」「酸素ガス」といいます)
「O 3個いり」(このパックを「オゾン分子」と呼びます)は作れますが
「O 4個いり」とか「O 5個いり」というのは決して作れません。

中学2年生だということを考慮して、例を出して説明します。
頭に「スーパーのお惣菜パック」を思い浮かべてください。
厳密な説明をするとおそらく理解しきれないでしょうから、今はあなたの疑問を解消するための説明をします。

Ag2O とは「Ag 2個とO 1個がパックになっている」という意味です。
(基本的に、小さな数字は「その直前に書いてある原子」が何個あるのか、を表します)
で、前に書いてある大きな数字は「そのパックが何個あるのか」を表すので、あなたの書いてあるように2(Ag2O)という...続きを読む

Q有機物と無機物の違いはなんですか?

稚拙な質問ですいません。
有機物の定義とはなんでしょうか?
無機物とどこで線が引かれるのでしょうか?
有機化学と無機化学の違いはなんですか?
髪の毛は有機物?無機物?
ご教授ください

Aベストアンサー

有機物とは基本的に生物が作るもので炭素原子を含む物質です。また、それらから派生するような人工的で炭素を含む化合物も有機物です。ただ、一酸化炭素や二酸化炭素は炭素原子を含みますが無機物に分類されます。
無機物とは水や空気や金属など生物に由来しない物質です。

Qどうして試験管が割れるのですか

炭酸水素ナトリウムを入れ、加熱して生じた気体を石灰水に通じた。また、試験管の管口付近の液体を硫酸銅(II)無水塩につけた。

この実験で「試験管口を水平から少し水に下げないと、液体になった水が熱せられた試験管の底の方に移動し、試験管が割れる恐れがある。」と書かれているのですが、どうして水が底の方へ移動すると試験管が割れるのですか?

Aベストアンサー

炭酸水素ナトリウムNaHCO3は、270℃以上で熱分解して、NaCO3、CO2、H2Oを生じます。
2NaHCO3→NaCO3+CO2+H2O

質問の実験では、できたH2O(水蒸気)は、試験管の口付近で冷やされて水滴になります。その温度は100℃以下です。
試験管の底付近の270℃以上のところに100℃以下の水が垂れて行ってつくのだから、急冷されてその部分のガラスが収縮します。他の部分のガラスは、この収縮についていけないし、ガラスは硬くて曲がって対応することができません。それで収縮しようとする力と伸びたままでいようとする力に、ガラスの強度が耐えられなくなって、ガラスが壊れます。

短い木の棒と長い木の棒を同じ長さにしようとすれば、短いほうがちぎれるか、長いほうが折れるか、両方壊れるかです。どうなるかはどちらが丈夫かによります。それと同じです。

Q分子を作る 作らない <中2理科です>

分子を作る作らないの違いとはなんですか?

なにを見ればわかりますか?

ネットで調べて、塩化ナトリウムはNaClなので1:1なので分子を作らないとわかったのですが、酸化鉄はFe2O3なのになぜ分子を作らないのですか?

数字が大きいから関係ないのですか?

大きい数字はなんですか?(普通は右下にある気が・・・)

あと、単体の方の分子を作る作らないの違いとはなんですか?

教えてください

しつもんが多くてすみません・・・。

Aベストアンサー

詳しい理由は高校の化学で習いますが中学レベルで考えるなら

分子を作らないものは「金属や金属の化合物、炭素や硫黄」
分子は作るものはそれ以外ぐらいに考えておけばいいです。

ナトリウムと鉄は金属なので分子を作りません。

数字は原子の数です。酸化鉄Fe2O3は鉄原子2個に酸素原子3個がくっついて出来てると
いう意味です。この辺は高校の化学でやります。

参考URL:http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/genshi2.html

Qヨウ素液とは?

こんにちわ!私は学校の自由研究に、ヨウ素液を使っていろんな物にたらして、でんぷんを調べる実験をやろうと思います。そこで私は、「ヨウ素液はなにか?」という事を書こうと思います。だけど私もあんまりヨウ素液とはどんなものか知りません・・・。だれか教えてください!
お願いします。

Aベストアンサー

ヨウ素液とはデンプンなどに反応して青紫になる液体のことです
実験だとジャガイモを使ったやつがいいかもしれません


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング