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「水のイオン積」と言われる量は
H^+の数とOH^-の数との合計ですよね。
ならば足し算でないとおかしいのではと感じるので。

A 回答 (4件)

 水は、そのごく一部が電離して水素イオンと水酸化物イオンに分かれます。

これは確率の問題です。たくさん集めて、その集合を観察すると常にいくらか「はみ出し者」がいる。
 このとき、水素イオン濃度を[H+]、水酸化物イオン濃度を[OH-]とすると
[H+]×[OH-] = 一定 = 10^{-14}
 これは、水素イオン濃度が高くても、水酸化物イオンが高くても、常にその確率は一定と言うことですよね。
 
「水のイオン積」と言われる量はH^+の数とOH^-の数との合計ですよね。」
★違います。
「水のイオン積」と言われる量は、
H^+の濃度とOH^-の濃度の積です。」
 ^^^^^^^^   ^^^^^^^^^^
数ではなく、濃度です。
合計ではなく、積です。
               
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水のイオン積とは字の如く、〔H+〕×〔OH-〕です。



エントロピー増加の負遅くによって、H2Oは一部が
H+とOH-に電離します。
H2O → H+ + OH-
しかし、H+とOH-が出会うとH2Oに戻ります。
H+ + OH- → H2O
この両者の速度が同じなので平衡状態が保たれています。

いま、H+の濃度が2倍になれば、OH-は1/2倍になると
出会う確率は同じになります。
H+が10倍になるとOH-は1/10倍で同じ確率になります。
ですから、一定の温度では水中の〔H+〕と〔OH-〕の積は一定となります。
温度が高くなるとエントロピーが増加しますので、〔H+〕と〔OH-〕の
積は大きくなります。
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[H^+]=1.0×10^-x mol/L


[OH^-]=1.0×10^-y mol/L

とするとき、

[H^+]×[OH^-]=1.0×10^-(x+y) mol/L

となりますよね?

このとき「x+y=14で一定になる」というのが水のイオン積です。

それぞれの濃度を掛け合わせたものであって、数(量)の合計ではありませんよ。
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この回答へのお礼

>このとき「x+y=14で一定になる」というのが水のイオン積です。

xもyも7で一定と言えばそれで済んでおり、
何ゆえ掛ける操作をする<必要が有るか>のかがわかりません。
引き続いてよろしく。

お礼日時:2011/11/22 15:07

?


「H^+の数とOH^-の数との合計」などではないですよ.

「数」でもなければ「合計」でもない.
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液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
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Aベストアンサー

教科書に載っている酸・塩基の定義を見ると
酸:水に溶けてH+(正しくはH3O+)を出す物質
塩基:水に溶けてOH-を出す物質
アルカリ:水によく溶ける塩基
とあります。

「水に溶けて」ということですから水溶液が前提です。
中和が起これば酸の性質、塩基の性質が互いに打ち消されるのですからH++OH-→H2O
が起こっています。これは定義から出てくることです。水中のH+とOH-が減少しなければ中和ではないはずです。
でもH2Oが生じるということと反応式の中にそのH2Oが出てくるということは別の問題です。

化学反応式は反応によって量が変化した物質の間の関係式です。存在はするが量が変化していないという物質は式の中に書きません。反応に重要な働きをしていても書きません。触媒を反応式の中に書かないというのもこの立場です。

NH3は水中で
NH3+H2O→NH4++OH-
の反応でOH-を生じますから塩基です。水によく溶ける物質ですからアルカリとも呼んでいます。
この状態にHClを組み合わせて反応を考えると
NH3+H2O+HCl→NH4Cl+H2O
です。両辺に共通なH2Oは量の変化していない物質ですから消去します。
NH3+HCl→NH4Cl
反応式の中にH2Oは出てこなくなります。

この反応式は水溶液中の反応も水溶液外での反応も表わしています。
ただ反応の仕組みは異なっています。水溶液中での反応では水が出来ています。水溶液外での反応では水は出来ていません。(水溶液中の反応に対しての質問だと思いますから#1のように水溶液外の反応を示しても回答にはなっていない事になります。)

水溶液中で酸、塩基として働く物質は水溶液外でも直接に反応することが可能です。

固体のCaOと気体のCO2が反応する場合でも同じことが成り立ちます。
CaO+CO2→CaCO3
は中和反応です。石灰石の熱分解の式はこの逆反応です。
それぞれを別々に水に溶かしてから混ぜれば、CaCO3の沈殿が生じるよく知られた反応が起こります。
CaOとCO2を出発物質として書けば水溶液中での反応も同じ式になります。
よく出てくる式はCa(OH)2を出発物質とした
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
です。水溶液中でも水溶液外でも同じ反応式になります。この式ではH2Oが生じています。でも片方から出ているように見えます。水溶液の中での反応か外での反応かで仕組みが異なっていることが分かります。
水溶液中の反応であるとしてもH2Oの数が異なりますね。教科書に出てきたときに気がつかれましたか。CO2は2価の酸として働きますからH2Oは2つ出てくるはずです。
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で両辺から共通なH2Oを1つ消してしまっているのです。

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教科書に載っている酸・塩基の定義を見ると
酸:水に溶けてH+(正しくはH3O+)を出す物質
塩基:水に溶けてOH-を出す物質
アルカリ:水によく溶ける塩基
とあります。

「水に溶けて」ということですから水溶液が前提です。
中和が起これば酸の性質、塩基の性質が互いに打ち消されるのですからH++OH-→H2O
が起こっています。これは定義から出てくることです。水中のH+とOH-が減少しなければ中和ではないはずです。
でもH2Oが生じるということと反応式の中にそのH2Oが出てく...続きを読む


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