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Na2CO3   の加水分解の仕方がよくわかりません
    どなたか教えてください!!

CO3^-2  が反応すると思うんですがOH^-  がでてきません。

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na 意味」に関するQ&A: 「NA」の意味について

A 回答 (5件)

> Na2CO3   の加水分解の仕方



 こう書くと「Na2CO3」が加水分解を受ける事になりますが,それだと,「Na2CO3 は加水分解を受けません!」が回答になります。

 が,そう言う意味の質問ではないですよね。「Na2CO3 水溶液を使って●●を加水分解するときの反応の仕方」ですよね?

 とすると,既にある回答で正しいです。回答歴を拝見すると高1の方の様ですから,もう少し丁寧に回答しておきますね。

 まず,「平衡」と言う事は習われましたか? Na2CO3 水溶液中で Na2CO3(直接は CO3^(2-) )がどの様な平衡状態で存在するかが重要です。これを考える事で溶液中に存在する化学種が明らかになります。

 Na2CO3 は強塩基ですので溶媒の水分子から H+ を引き抜き,HNaCO3^(-) や Na2CO3 との平衡状態で存在します。

  Na2CO3 + H2O ⇔ NaOH + NaHCO3
  NaHCO3 + H2O ⇔ NaOH + H2CO3

 この結果,溶液中には NaOH が存在する事になります。もちろん,ここで書いた Na2CO3 や NaOH, NaHCO3 は「2Na^(+) + CO3^(2-)」,「Na^(+) + OH^(-)」,「Na^(+) + HCO3^(-)」と解離していますので,実際の平衡は次の形になります。

  CO3^(2-) + H2O ⇔ HCO3^(-) + OH^(-)
  HCO3^(-) + H2O ⇔ H2CO3 + OH^(-)

 いかがですか? OH^(-) が存在するでしょ?
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この回答へのお礼

はい!平衡は習いましたし、高1です。
こんなに分かりやすくありがとうございます
2段階に加水分解すると分かりやすくなりますね

お礼日時:2003/12/14 05:40

敢えてイオン反応式ではなく化学反応式(Na+は反応には関係ないので面倒くさくなるだけだが…)で書けば


加水分解の式はそれぞれ
Na2CO3+H2O→(←)NaOH+NaHCO3 
NaHCO3+H2O→(←)NaOH+H2CO3
です.

※→(←)は上と下に同時に書けないのでこう書いています.平衡の時の矢印を意味しています.
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加水分解の式は


A:CO3-+H2O→(←)OH-+HCO3- 
B:HCO3-+H2O→(←)OH-+H2CO3
です.
C:H2CO3→(←)H++HCO3- K1≒5×10^(-7) (mol/l)
D:HCO3-→(←)H++CO32- K2≒5×10^(-11) (mol/l)
K1≫K2より,C式よりD式の平衡はずっと左に片寄っていますね.
言い換えれば,CO32-の方がHCO3-よりも弱酸分子に戻ろうとする傾向が強いと言えるのです.
これはA,B式で言えばA式のCO3-の方が加水分解を起こしやすいということを意味しています.
よって,余談ですが,NaHCO3とNa2CO3の水溶液を比べた場合,Na2CO3の水溶液の方が塩基性が強いのです.
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shiro-maiさん



Na2CO3  >>>  2Na^+ + CO3^2-
になりますから

お水を足して
2Na^+   +  CO3^2-  +  2H2O >>>

2Na^+  +  OH^- + HCO3^- + H2O >>>  

2Na^+  +  2OH^-  +  H2CO3

こうでしょうか?
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多分です。



Na2CO3 + 2H2O -> H2CO3 + 2NaOH

じゃ無かったかな?

ちなみに
H2CO3 -> H2O + CO2

だとおもいました
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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

炭酸水素ナトリウムは加水分解するとなぜ塩基性を示すのですか?

Aベストアンサー

w-place 氏とも思えぬ中途半端な解答なので,横から口を挟ませていただきます.

> (1) NaHCO3 ←→ Na+ + HCO3-
> (2) HCO3- + H2O ←→ H2CO3 + OH-
> (3) Na+ H2O ←→ NaOH + H+

飽和溶液で溶け残ったものがあるとでないかぎり,(1) や (3) に平衡を考える意味はほとんどありません.(1) は一方的に右に偏っているというか,不可逆だと思ってかまいません.(3) は左方向に不可逆で十分です.
一方,次の平衡を考慮に入れるのを忘れてはいけません.
(4) HCO3- ←→ H+ + CO3(2-)
こういうのが出てくるので,果たして pH は上がるのか下がるのか変わらないのか,どうしても ?? となるのはむしろ自然です.

このようなものの溶液の pH を考えるには,やはり正道で理屈をこねて計算するべきです.(2) と (4) に対応して平衡定数を使った式が書けます.
Ka2 = [H+][CO3(2-)]/[HCO3-]
Ka1 = [H+][HCO3(-)]/[H2CO3]
Ka1,Ka2 はデータブックに載っていますが,Ka1=10^-6.3 くらい,Ka2=10^-10.4 くらいです (たしか).
さらに
Kw = [H+][OH-] = 10^-14
炭酸水素ナトリウムの全濃度を c とすれば
[Na+] = c
溶液の電気的中性条件から
[Na+] + [H+] = [OH-] + [HCO3-] + 2[CO3(2-)]
これらの式を連立させれば [H+] なり [OH-] の値は求まり,pH がどうなるかが計算できるわけです.
結局,炭酸水素ナトリウムの水溶液がアルカリ性になるかどうかを支配しているのは Ka1,Ka2 の値です.ともに非常に大きな値であれば事実上 pH は中性のままです.この場合はとくに Ka1 の値が小さいことが決定的に効いています.

w-place 氏とも思えぬ中途半端な解答なので,横から口を挟ませていただきます.

> (1) NaHCO3 ←→ Na+ + HCO3-
> (2) HCO3- + H2O ←→ H2CO3 + OH-
> (3) Na+ H2O ←→ NaOH + H+

飽和溶液で溶け残ったものがあるとでないかぎり,(1) や (3) に平衡を考える意味はほとんどありません.(1) は一方的に右に偏っているというか,不可逆だと思ってかまいません.(3) は左方向に不可逆で十分です.
一方,次の平衡を考慮に入れるのを忘れてはいけません.
(4) HCO3- ←→ H+ + CO3(2-)
こういうのが出てくるので,...続きを読む

Q炭酸ナトリウムをさらに分解する事はできますか

中学の実験で炭酸水素ナトリウムを加熱すると
炭酸ナトリウム+二酸化炭素+水
に分解するというのがあります。
その後教科書を読み進めると、分解された物質を、さらに分解できないかを確かめます。
水は電気分解により水素と酸素になると書いてあるのですが、では、炭酸ナトリウムと二酸化炭素は何に分解できるのでしょう。
また、分解できる場合、どのような方法があるのでしょう。
専門的な回答でも構いませんので宜しくお願いします。

Aベストアンサー

炭酸ナトリウムはさらに加熱するとNa2OとCO2に分解しますよ。
二酸化炭素はものすごく高温にしないと分解しないので、通常は分解しないと考えます。
まあ、炭酸ナトリウムも加熱でエネルギーを与えるので、議論するのはナンセンスだと誰かさんに言われてしまうかもしれませんが。
質問でも炭酸水素ナトリウムを加熱していますけど、ナンセンスなんですかね。
私はそうは思いませんが。
ナンセンスなら解答しなければいいのに。

Q炭酸水素ナトリウムが水にあまり溶けないことと、弱アルカリ性であることは関係ある?

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。

Aベストアンサー

○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。)

○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...続きを読む

QNa2CO3やNaCH3COOは水に溶かすと電離度1?

識者の皆様、今晩は。
高校で化学での初心者的質問で失礼致します。

NaClを水に溶かすと完全に電離して水中にはNaCl分子なんて存在しませんよね。


では
Na2CO3を水に溶かすと
Na2CO3→2Na(+) + CO3(2-)
という風にほぼ完全に電離するんでしょうか?

それとも、
Na2CO3→aNaCO2 + 2(1-a)Na(+) + (1-a)CO3(2-)
という具合に一部だけ電離するのでしょうか?


NaCH3COOについても同様の質問で

NaCH3COOを水に溶かすと
NaCH3COO→Na(+) + CH3COO(-)
という風にほぼ完全に電離するんでしょうか?

それとも、
NaCH3COO→aNaCH3COO + (1-a)Na(+) + (1-a)CH3COO(-)
という具合に一部だけ電離するのでしょうか?

Aベストアンサー

溶解しているものについては、完全電離していると考えてください。
溶解度を超える量をいれた場合は、その超えた分は、溶解しないで全て沈殿していると考えてください。

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化学平衡における水の扱い

化学平衡に関する質問です。よろしくお願いします。

化学平衡で質量作用の式を立てる際に水を式に含める
場合と含めない場合があるのはなぜなのですか?

例えば・・・

1)酢酸エチルの合成の場合
C2H5OH + CH3COOH ⇔ CH3COOC2H5 + H2O

平衡定数Ka = [CH3COOC2H5][H2O]/[C2H5OH][CH3COOH]

2)酢酸イオンの加水分解の場合
CH3COO- + H2O ⇔ CH3COOH +OH-

加水分解定数Kh =[CH3COOH][OH-]/[CH3COO-]


ある参考書には 2)のとき、
水溶液内の平衡に関しては[H2O]は平衡定数内に含まれて
いると考えてよい

と書いてありました。
書いてある意味はわかるのですが、なぜ1)の場合には
含まれていないのかがわかりません。
1)は水溶液内の平衡ではないということでしょうか?

この2つの場合に限らず、[H2O]を質量作用の式に
含める場合と含めない場合の違いがおわかりになる方、
いらっしゃいましたら、教えてください。

よろしくお願いします。

化学平衡に関する質問です。よろしくお願いします。

化学平衡で質量作用の式を立てる際に水を式に含める
場合と含めない場合があるのはなぜなのですか?

例えば・・・

1)酢酸エチルの合成の場合
C2H5OH + CH3COOH ⇔ CH3COOC2H5 + H2O

平衡定数Ka = [CH3COOC2H5][H2O]/[C2H5OH][CH3COOH]

2)酢酸イオンの加水分解の場合
CH3COO- + H2O ⇔ CH3COOH +OH-

加水分解定数Kh =[CH3COOH][OH-]/[CH3COO-]


ある参考書には 2)のとき、
水溶液内の平衡に関しては[H2O]は平衡...続きを読む

Aベストアンサー

水が反応・生成する平衡反応の場合、平衡定数には水の濃度[H2O]を含めるのが本来は正しいのです。
しかし、この[H2O]は、平衡反応に関与する水だけでなく、周囲に大量にある水も含めた濃度だということに注意して下さい。
純水1リットルの重量は1000g、分子量は18ですから、純水のH2Oモル濃度は1000/18=55.5Mという、非常に高い濃度です。稀薄な溶質を含む水溶液も水濃度はこれに近い値をもっているはずです。
これに対して、平衡反応によるH2Oの増減は、多くの場合、55.5Mよりはるかに小さく、無視できるので、[H2O]を定数とみなして、平衡定数の中に組み入れてしまいます。

最も簡単な例として、水の電離は
H20 ⇔ H+ + OH-
この反応の平衡定数は
Keq = [H+]*[OH^]/[H2O] = 1.8*10^-16 (25℃)
しかし、この反応によるH2Oの減少は55.5Mに比べて非常に小さくて無視できるので、[H2O]は一定とみなされます。
そこでKeq*[H2O]も一定となるので、これをKwとすれば、
Kw = (1.8*10^-16)*55.5 = 1.0*10^-14
これが水のイオン積と呼ばれるものですね。

この辺のことは、コーン・スタンプ「生化学」(東京化学同人)の第1章に詳しく説明されています。

あくまでも、水の濃度が非常に高くて、反応による増減が無視できる場合に、それを平衡定数に組み入れてよい、ということです。
逆にいえば、溶質の濃度が水の濃度に比べて非常に稀薄である場合、ということです。
おわかりになったでしょうか?

水が反応・生成する平衡反応の場合、平衡定数には水の濃度[H2O]を含めるのが本来は正しいのです。
しかし、この[H2O]は、平衡反応に関与する水だけでなく、周囲に大量にある水も含めた濃度だということに注意して下さい。
純水1リットルの重量は1000g、分子量は18ですから、純水のH2Oモル濃度は1000/18=55.5Mという、非常に高い濃度です。稀薄な溶質を含む水溶液も水濃度はこれに近い値をもっているはずです。
これに対して、平衡反応によるH2Oの増減は、多くの場合、55.5Mよりはるかに小さく、無視できるので...続きを読む

Qなぜ、アンモニアと塩酸の中和では水が出ないのですか?

なぜどちらとも液体なのに水がでないのですか?
教えてください。。。

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。
Ca(OH)2+H2O+CO2→CaCO3+2H2O
で両辺から共通なH2Oを1つ消してしまっているのです。

アンモニアの場合出発物質を水溶液中でもNH3としています。
NH4OHは現在どの教科書でも使われていません。これは不安定な分子という意味の表現でもありません。H2O+CO2→H2CO3とするのとは意味が異なります。書くと多分間違いにされるでしょう。

ラボアジェの本を見ると「非金属元素の酸化物は酸である」という表現が出てきます。CO2もSO2もNO2も酸として扱っています。

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

QKHSO4の水溶液の液性

塩と塩基の単元の問題をやっていて、

「KHSO4(塩)の水溶液の液性を答えよ。」
というのがあったんですが、

「KHSO4はたぶん硫酸H2SO4と水酸化カリウムKOHが中和反応してできた塩だから、組み合わせは『強酸+強塩基』。だから中性だ。」

と思ったんですが、答えを見たら酸性でした。orz

化学が苦手なもんでなんでだかわかりません。
「強酸と強塩基からできた塩は中性。ただし例外としてNaHSO4は酸性である。」と『岡野の化学をはじめからていねいに』に書いてあったんでそれで考えてたんですが、わかりません。

Aベストアンサー

NaHSO4とNaHCO3はどの酸と塩基が組み合わさっているかを考えるだけでは不十分なのです。
キーは陰イオンです。

まず,硫酸イオン(SO4^2-)は電離しやすいです。
ので,NaHSO4は水溶液中で,
NaHSO4 → Na+ + H+ + SO4^2-
という電離を起こします。
H+が出てますよね?よってこれは酸性です。
KHSO4でも同じです。

ちなみに,
NaHCO3の陰イオンCO3^2-は電離しにくいので,
NaHCO3 → Na+ + H+ + CO3^2-
とはいかず,むしろ,
NaHCO3 + H2O → Na+ + HCO3 - + H2O → Na+ + H2CO3 + OH-
となってOH-を生じるので塩基性になります。

高校範囲ではNaHSO4(KHSO4)とNaHCO3がなぜそのような液性を示すのかを問われることはほぼないです。
とりあえず覚えてしまいましょう。

Q炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウム

炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムは反応して炭酸ナトリウムと水が生成すると教わったのですが、なぜこのような反応が起きるのでしょうか?
あと、炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合液に塩酸を加えて中和滴定をしたときに、それぞれが塩酸と反応すると思うのですが、炭酸ナトリウムが塩酸と反応してできた炭酸水素ナトリウムは水酸化ナトリウムと反応しないのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

NaHCO3は「両性電解質」と言って、酸と塩基の両方の性質を持つ物質れす。
相手がNaOHのような塩基の場合には「酸」となり、
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O のように中和反応を起こします。

次にNa2CO3とNaOHの混合物のHClによる中和の問題ですが、
平衡定数の大きさを反応の進み易さの目安と解釈する事で説明してみます。

HCl + NaOH ⇔ NaCl + H2O (H^+ + OH^- ⇔ H2O):平衡定数は1/Kw=10^14
HCl + Na2CO3 ⇔ NaHCO3 + NaCl (H^+ + CO3^2- ⇔ HCO3^-):平衡定数は1/K2≒2*10^10

平衡定数を比較すると前者の方が後者よりかなり大きいから、
「NaOHがほぼ完全に中和されるまでは、Na2CO3が中和される事は殆どない」と考えられます。
だからNaOHとNaHCO3の反応は殆ど無視できるでしょう。


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