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硫化水素を酢酸鉛(II)水溶液に通じたときの変化をイオン反応式で表せ。
という問題です。


1.答えを教えてください。

2.答えはPbツープラス + H2S→ PbS + 2Hプラス
となってます。
こうなる理由を教えてください。

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A 回答 (6件)

 酢酸鉛(II) は、水溶液中で Pb2+ + 2CH3COO-   というイオンに分かれています。

硫化水素は水中で 2H+ + S2- というイオンに分かれます。
 これらが反応するので、反応式の左辺は

  Pb2+ + 2CH3COO- + 2H+ + S2- 

となります。

 これらのイオンが出会うと、Pb2+ と S2- が反応して、水に溶けない PbS になります。また、酢酸は弱酸なので、CH3COO- と H+ は、結合して多くのイオンが CH3COOH になるので、とりあえずイオン反応式は

 Pb2+ + 2CH3COO- + 2H+ + S2- → PbS + 2CH3COOH

となります。
 ただ、酢酸イオンがすべてが分子になってしまうわけではなく、また一般的には、硫化鉛の沈殿が生じることに注目することが多いので、そこだけ取りだして

 Pb2+ + S2- → PbS

 とするのでいいと思います。

 解答にあるという

 Pb2+ + H2S → PbS + 2H+

という式は、硫化水素が吹き込まれる前はイオンに分かれていないので、それを強調するためのものでしょう。
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#4です。


#3の御解答には質問文の中には出てきていないイオン反応式が書かれています。
>Pb2+ + 2H+ + S2- → PbS + 2H+

この式では両辺に共通なイオンがありますので消去します。
Pb^2+ + S^2- → PbS
書くとしたらこの式です。

ご質問の式も、この式も、どちらもありです。
これだとH2Sの吹き込みだけでなくNa2S水溶液と混ぜた時の反応も合わせて表しています。
「H2Sである必要はない、S^2-があればいい」ということを示すイオン反応式です。

何を言いたいのかによってどういう表現を採用するかが変わってきます。
どちらの場合でもPbSを分けて書くことはありません。
沈澱ができるという事を柱にしていることは変わらないからです。 
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「イオン反応式で表す」ということですからイオンとして解離しているものはイオンとして表します。


解離していない物資があればそのまま化学式で表します。
気体が発生するとか、沈澱が生じるとかが解離していない物質が生じる場合の代表例です。
この反応は硫化水素による金属イオンの沈澱のところで出てくるものです。
化学反応式で書けば
Pb(CH3COO)2+H2S→PbS+2CH3COOH
になります。

この式ではPbSが沈澱であるということが分かりません。
水に溶けているイオン性物質はすべてイオンに分かれています。
H2Sは電離の弱い酸です。気体として吹き込んでいます。
左辺は Pb^(2+)+2CH3COO^(-)+H2S になります。
右辺の酢酸の表現には少しあいまいさがあります。
酢酸はH2Sよりは強いですが弱酸です。
でも反応が進めば酸性が強くなっていくという意味で電離した形を採用しているのでしょう。
2つの酸H2SとCH3COOHの相対的な比較でCH3COOHの方は電離しているという表現になると考えてもいいです。この反応が起こる場面での濃度が低いという事で十分に電離していると考えてもいいでしょう。
右辺の酢酸を電離した形で書けば、両辺で 2CH3COO^- が共通になりますから消えてしまいます。
PbSは沈澱ですからそのまま書きます。
それがご質問のイオン反応式です。

沈澱が生じなければこういう反応式を書くことができません。
仮に酢酸ナトリウムだとします。
CH3COONa+H2S→NaHS+CH3COOH
CH3COONaもNaHSもイオンに分かれています。
CH3COO^-+Na^++H2S → Na^++HS^-+CH3COOH
両辺からNa^+を消去すると
CH3COO^-+H2S→CH3COOH+HS^-
H2Sの方がCH3COOHよりも弱い酸ですからこういう反応は起こりません。

イオン反応式で表すと反応が起こった決め手になる部分がよりはっきりするようになります。
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(2)に質問内容は(1)の質問を無効にすると思いますが...



H2Sはある程度は水中で電離します。
H2S → 2H+ + S2-

ですから、(2)の式はこのように考えてください。
Pb2+ + 2H+ + S2- → PbS + 2H+

S2-は電離度の低い(水中で不安定な)2価のイオンです。
ですから、同じ2価のイオンであるPb2+と強く結合するのです
クーロン力はイオン価数の積に比例します。
ですから、S2-はアルカリ土類金属のような強塩基(水中で安定な)
以外のほとんどの2価の陽イオンと沈殿を作ります。
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PbSが水に溶解しないために、反応式(化学平衡)から抜け出してしまいますね。


その結果、Pb2+ の対陰イオンとH+とからなる酸が生成してしまう、ということではないでしょうか?
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熱力学的にその方が安定だからとしか


いいようがありません。
高校化学の範囲を超える理論なので、
結果のみを暗記してください。
実験して(もちろん化学の先生の指導の下で)
理解するのもいいと思います。
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