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化学に詳しい方に質問です。硫化水素の含まれている溶液にアンモニア水を加えたら何が起こりますか?


教えてください。

A 回答 (1件)

硫水素化アンモニウム(NH4^+・SH^-)ができると思いますが、あまり安定ではありません。

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Q硫化水素水と金属イオンの実験について

金属イオンの含まれる水溶液に硫化水素水を加えて沈殿を見る実験についてわからないことがあります。

1)酢酸鉛Pb(CH3COO)2、硫酸亜鉛ZnSO4、硫酸鉄((2))FeSO4、を別々に1mlずつとり、これに硫化水素水を加えた時の変化を見る。という実験をしたときに、
酢酸鉛…透明  硫酸亜鉛…白色  硫酸鉄((2))…黒色沈殿
という変化が見られたそうですが(実際に自分は見ていない)、後で図表を調べてみると、本当は
酢酸鉛…黒  硫酸亜鉛…無色  硫酸鉄((2))…無色
という結果になるらしいんです。なぜこのような違いが出たのかわからないので教えてください。

2)さらにこの後、各溶液にアンモニア水を4,5滴入れたらどうなるかについても教えてください
お願いします

Aベストアンサー

基本的に,

PbS:黒色沈殿,ZnS:白色沈殿,FeS:黒色沈殿

となるはずです.しかし,金属硫化物MSの最大のポイントは,水溶液のpHによって,沈殿となるか沈殿が溶けるかが決まるのです.だから,アンモニア水を加えるのは,おそらくpHを変化させようという目論みなのでしょう.
H2S <--> 2H+ + S2-
このような平衡は,pHによって平衡移動が変化します.酸性が強いほど,H+が過剰に存在するので,この平衡は左に動きますし,塩基性が強まればその逆です.この平衡に加えて,金属硫化物MSの溶解度積が関連して,これらのことは説明できるのですが,今回はその傾向だけをまとめておきます.

液性を問わず沈殿するもの
PbS(黒),HgS(黒),CuS(黒),CdS(黄),SnS(褐)

中性,塩基性溶液中ではじめて沈殿するもの
ZnS(白),NiS(黒),MnS(桃),FeS(黒)

沈殿しないもの
Na+,K+,Ca2+,Ba2+,Mg2+

以上のような傾向があります.PbSはきわめて安定な沈殿なので,無色となってしまったという結果は,ちょっと意に沿わないものになってしまったのかもしれません.絶対量が少なかったとか,他の要因が考えられるかもしれません.
また,ZnSとFeSは中性および塩基性条件でなければ沈殿が生じませんので,「ZnSとFeSは必ず沈殿化する」と思ったら誤りで,図表によっては無色と書かれているものもあるのかもしれません.私なら,hakkutoさんの実験結果から考えると,最初の時点ですでにZnS,FeSとも沈殿していたので,これにアンモニア水を加えてもなんの変化も見られないと予想します.

ちなみに,この原理は「硫化水素水による無機金属イオンの定性分析」の第一段階にあたります.つまり,pHが低い酸性条件でH2Sを通じて沈殿した金属イオンはPb,Hg,Cu,Cdのいずれかであるのを利用した分析法です.興味がございましたら,教科書なりで見てみるのもよろしいかもしれません.


あまり直接的な回答ではないのですが,参考になりましたでしょうか.

基本的に,

PbS:黒色沈殿,ZnS:白色沈殿,FeS:黒色沈殿

となるはずです.しかし,金属硫化物MSの最大のポイントは,水溶液のpHによって,沈殿となるか沈殿が溶けるかが決まるのです.だから,アンモニア水を加えるのは,おそらくpHを変化させようという目論みなのでしょう.
H2S <--> 2H+ + S2-
このような平衡は,pHによって平衡移動が変化します.酸性が強いほど,H+が過剰に存在するので,この平衡は左に動きますし,塩基性が強まればその逆です.この平衡に加えて,金属硫化物MSの溶解度積が関連...続きを読む

Qジアンミン銀(I)イオンの反応

塩化銀にアンモニア水を加えるとジアンミン銀(I)イオンと塩化物イオンが生じます。その後に白色沈殿が出来るまで硝酸を加えます。
そのときの反応式はどういったものになるんですか?
詳しく教えてください。

Aベストアンサー

AgClは白色の沈殿で難溶塩の一つです。これに過剰のNH3を加えると、
AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]^+ + Cl^- の錯体生成反応が進んで
沈殿は溶解します。ここに強酸であるHNO3を加えていくと塩基である
NH3と中和が進むため、錯イオンが壊れてAg^+は再びCl^-と
結びついてAgClの白色沈殿を作ります。
[Ag(NH3)2]^+ + Cl^- + 2HNO3 → AgCl↓+ 2NH4^+ + 2NO3^-

Q銅は硫酸にになぜ溶けないのですか?

タイトル通りです!!
かんたんでいいのでお願いします。

Aベストアンサー

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。

Q硫化水素の反応

Zn+ は酸性では硫化水素では沈殿しないが、アルカリ性では沈殿する。
この沈殿を硫化物と考えた時、アルカリ性で沈殿する理由は??

この理由がよくわかりません…。
誰か教えてください!!

Aベストアンサー

すいません、大学生の方でしたか・・・。
それではズバリ答えの方にいきます(笑)

まずZn2+(亜鉛イオン)と硫化水素(H2S)の反応ですが中性・アルカリ性でZnSの白色沈殿を生じます。
これが沈殿する硫化物です。
つまりZn2+とS2-(硫化物イオン)の反応というわけです。

ではなぜ酸性下では沈殿ができないかというとS2-の存在する量が減ってしまうからです。

これは酸性溶液ということでH+が増えるというところからきています。
H+が増えすぎると、増えすぎたH+はS2-とくっつこうとします。
つまりおおまかに言うと硫化水素は中性・アルカリ性では2H+とS2-として存在し、酸性ではH2Sとして存在していることになります。

そういう訳でS2-が減るため、酸性では沈殿ができません。

以上、わかりづらい文章ですみません。
補足があったらまたどなたかお願いします。

Q活性化エネルギーの求め方が分かりません

ある反応において、35℃における速度定数が25℃の2倍になったという。
この反応の活性化エネルギーはいくらか求めたいのですが、わかりません。
教えてください!

Aベストアンサー

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

K(35℃)/K(25℃)は、問題の設定から2倍ですから、

K(35℃)/K(25℃)=2=A(35℃)e^(-Ea/RT1)/ A(25℃)e^(-Ea/RT2)となります。

ここではT1は35℃に相当する絶対温度で35+273(k)T2は25℃に相当する絶対温度で25+273(k)です。
また、この式から分かるように頻度因子は約分されてしまいます。

両辺の自然対数(底が10の常用対数ではありません。常用対数を使うのならば換算しなければなりません。)をとると

ln2=(-Ea/RT1)-(-Ea/RT2)

Ea/Rは共通なので

ln2=(Ea/R)(1/T2-1/T1)となります。

ここへT1,T2、Rを代入すればEaは簡単に計算できます。

用いる気体常数の単位に気をつけてください。
私が学生の頃は旧単位系なので1.987を用いていました。

これを用いると計算結果はカロリーで出てきます。
それをキロカロリーに換算して用いていました。
現在はSI単位系つまりKJ/molでないといけないと思いますが、考え方自体は変わらないはずです。

ちなみに、ln2=0.693として計算すると12.6kcal/mol(旧単位系)となりました。

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

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Qジアンミン銀イオン溶液に硝酸を入れて酸性に

 化学のレポートが進まなくて困っています。
ジアンミン銀(I)イオンを含んだ水溶液に、硝酸を加えて酸性にすると、白色沈殿が生成したのですが、これは塩化銀でしょうか?また化学反応式はどのようなものになるのでしょうか?
 ご存知の方、ご教授お願いいたします。

Aベストアンサー

陽イオンの系統的分離ですね。
だとすれば、塩化物イオンが共存しているでしょうから、AgClが沈殿したと考えてよいでしょう。
すなわち、
[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ → AgCl + 2NH4+
ということです。

ただ、質問の仕方として、ジアンミン銀(I)イオンを作る前の状態に関する記述も必要です。すなわち、文面からは塩化物イオンが共存していると考えることはできません。

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。 
    

QNiS,CoS,MnS,ZnSについて

NiS,CoS,MnS,ZnSを1molL^-1塩酸で処理すると、MnS,ZnSは溶けますが、NiS,CoSはそのまま硫化物として残ります。このような違いがあるのはなぜですか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

よその過去問、↓
http://www.ftext.org/modules/mybbs/
早い話、硫化物の溶解度積が異なるからです。
[Ni^2+][S^2-]=3.0×10^-21
[Co^2+][S^2-]=7.0×10^-23
[Mn^2+][S^2-]=6.0×10^-16
[Zn^2+][S^2-]=1.1×10^-23
でも亜鉛は溶けそうにないがなー???
pHが下がると、
H2S ⇔ H+ + HS- ⇔ 2H+ + S^2-
これが左へ動くためS^2-の濃度が下がり、溶解度積の大きい金属は溶けていきます。


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