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CuCl2→Cu2+ + 2Cl-で、何故 2Cl-になるのかという質問は他にもあったのですが、説明を読んでもよく分からなかったので質問しました。

Cl2の2というのは、塩素分子が二個の原子で出来ている事を表し、

2Cl2の2というのは、分子が二個ある事を表すのですよね?

塩化銅水溶液の電気分解のイオン式の 2Cl- というのは、Cl2のように2が付いていないので、塩素分子が二個の原子で出来ている事を表していないのでしょうか?

なので、単純に 2Cl-は塩化物イオンが二つある事を表す、という考え方でいいのでしょうか?

分かり辛くて申し訳ありません。

回答待ってます。

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A 回答 (4件)

周期表の右上にある元素が非金属元素であるかを考えて見ましょう。


 金属の性質は元素が持つ電子が原子核の束縛を離れて自由に動き回れ、その電子が原子同士を結びつける糊のような役目をしているから現れるのでしたね。電気や熱の良導体・展性や延性、金属光沢、任意の割合で合金を作りやすいなど・・。そして原子核が電子を引き寄せる力は、周期表の後の周期のほうが小さくなるのも、その内側に内殻電子軌道がたくさんあり中心原子核からの引力が小さくなるからというのもわかりますね。

 一方の非金属元素は、その逆にその元素の最外殻の電子を補充しようとするため、電子を補足して安定します。

 この二種類の元素が出会うと金属元素は電子を失い、非金属元素は電子を受け取りいずれもイオンとして結合すると習いましたね。

★ここで大事なことは
1) 全体として電気的に中和してないとならないこと
2) それぞれの原子は最外殻の電子を希ガス形の電子配置とすることで安定である。
 の二点です。
 いくら安定だからと言って、陽イオンのまま、あるいは陰イオンのままでは不安定と言うことです。

 ここで非金属元素どおしを考えると、「電子を補充して最外殻の電子を希ガス形にして安定する」「電気的に中和」を成り立たせるためには、電子を共有すると言う解決方法しかありません。

 では、なぜCl⁻のイオンとして存在できるのでしょう。それは、周囲に水が存在するからなのです。水分子は、電子を貸し出しやすい部分(酸素)と、電子を借りやすい(水素)から成り立つ分子なので、一時的に水分子が周囲に配置された状態で何とか安定を保っている。それがCl⁻のイオンなのです。
 同じことが陽イオンに対しても言えます。周囲を取り巻く水分子が足りなくなったり、陽イオンと陰イオンが直接結びつこう(その場合も最外殻は希ガス形になる)とする力のほうが強いと、それ以上溶けません=イオンとして存在できない。
 硝酸銀溶液に食塩水を加えると、塩化銀が沈殿します。

 では、Cl⁻のイオンを含んだ水溶液(食塩水)を電気分解してみましょう。Cl⁻イオンは陽極に引き寄せられ、陽極に到達すると電子を奪い取られてしまうため、近くにある同じ塩素原子と結びついてCl₂分子をつくります。Cl₂分子は電気的に水と結びつきやすくはないので、気体として水から出て気体となります。

 ですので・・
>Cl₂の₂というのは、塩素分子が二個の原子で出来ている事を表し、2Cl₂の2というのは、
>(その)分子が二個ある事を表し、
>塩化銅水溶液の電気分解のイオン式の 2Cl⁻というのは、Cl₂のように₂が付いていないので、
>塩素分子が二個の原子で出来ている事ではなく、塩化物イオンが二つある事を表している
のです。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

おお…。すごい文章量。

希ガス型?ですか。消化しきれていないのですが、つまりイオンは水中の酸素と水素によって安定されていて、その水分子が足りなくなったり、陽イオンと陰イオンが直接結びつこうとする力が強くなり過ぎるとイオンとして存在出来なくなると…。

塩化物イオンは陽極に引き付けられると、電子を奪い取られ、他の塩素原子と結びつき、塩素は水に溶け易くは無いので、塩素分子として気体となって空気中に出て行く。

塩化銅水溶液の電気分解一つでも、様々な解釈が得られるのですね…。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2012/02/05 02:07

考えられている通りで正しいです。



先のお二方は「なぜ塩化物イオンがCl-であるか」という観点で詳しく説明されています。

私は化学反応式のルールの観点から。

化学式の前に付けられた係数は、次の化学式で表す分子、イオン等の個数の比を表しています。化学式の間には「+」が入りますから、次の(上付きではない)「+」の前、あるいは「→」か反応式の終わりまでが一つの化学式です。

1種類の元素から成るイオンは単原子イオンの場合が多いですが、Hg^2+ とかI3^-とか多原子のイオンも存在します。遷移元素のイオンや、典型元素でも周期表の右下にある金属元素のイオンでは安定かどうかは結局のところ知識として知らないと答えようがないでしょう。未知の化学式が出てきた場合は、化学反応式のルール通り解釈してください。考えられていた通りで正しいのですから。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

>化学式の間には「+」が入りますから、次の(上付きではない)「+」の前、あるいは「→」か反応式の終わりまでが一つの化学式です。

>1種類の元素から成るイオンは単原子イオンの場合が多いですが、Hg^2+ とかI3^-とか多原子のイオンも存在します。

丁寧な回答ありがとうございました。

お礼日時:2012/02/05 01:51

Cl- は外殻電子が8個で Ar と同じとなりますので、安定なのです。

外殻電子のことを考えると Cl2 などという2原子分子はありませんで、Cl- が2つあると考えるということです。

Cu は説明しようとするととても複雑で省きますが、Cu2+ が安定ということです。(複雑と言ったのは Mg2+, Ca2+ は外殻電子が2個なので 2+ が安定という説明で良いのですが、Cu はそう言ってしまうとちょっと違うのです。エネルギー準位を細かく説明せねばなりません)
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

>外殻電子のことを考えると Cl2 などという2原子分子はありませんで、Cl- が2つあると考えるということです。

成る程!よく分かりました。

お礼日時:2012/02/04 22:30

>単純に 2Cl-は塩化物イオンが二つある事を表す、という考え方でいいのでしょうか?



はい、その通りです。

塩素の単体がCl2なのは、Cl単独では不安定だからです。
単独だと不安定なのは、Clが電子を欲しがっている(最外殻電子を8個にしようとしている)からです。
Cl2だと、共有結合により電子を互いに共有しているので安定です。

一方、マイナスイオンになるという事は欲しい分の電子を得た(この場合はCu原子から)という事ですので、Cl-は安定しています。
だから、単独でも大丈夫なのです。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

塩化物イオンが二つあるという考え方で良かったのですね。安心しました。

最外殻電子はまだ習っていませんが…

>単独だと不安定なのは、Clが電子を欲しがっている(最外殻電子を8個にしようとしている)からです。
Cl2だと、共有結合により電子を互いに共有しているので安定です。

面白そうですね。早く習いたいです。

お礼日時:2012/02/04 22:33

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