化学の問題集でわからないところがあったので質問させてください。東大の過去問らしいです。あくまで大学受験の範囲でお答えいただけると幸いです。
解説で「塩基の強さはOH(マイナス)>CO3(2マイナス)>HCO3(マイナス)の順であるため、」と出てきているのですが、いきなり塩基の強さとか言われてもわけがわかりません。
塩基の強さがなぜこの順番になったのか教えていただきたいです。
私は価数で決まると思っていたのですが、普通、教科書に載っているのはOH(マイナス)ぐらいです。受験で化学を勉強する際、この3つのイオンの順番は例外として単純に抑えておいたほうがいい、という話なら頑張って覚えるのですが、何かの勘違いをしていないか不安です。
「らくらくマスター 化学」という問題集のP69の問題です。
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
この問題は定量的に扱うものではありませんので平衡定数は必要ないです。
0.1mol/Lの水溶液のpHはだいたい、次のようになります。
NaOH=13 Na2CO3=12 NaHCO3=8(8.3)
ということは、OH-の存在比は次のようになります。
10000:1000:1
この溶液にH+を加えたとき、全ての塩基において中和反応がおこりますが、
NaHCO3の中和(Na2CO3の2段階目)は無視してよいことがわかるでしょう。
NaHCO3の中和はNaOH、Na2CO3の中和が終わってから始まります。
No.3
- 回答日時:
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合液ということですので
この溶液中では強塩基である水酸化ナトリウムは完全に電離しています。
一方強塩基と弱酸の塩である炭酸ナトリウムはもともと電離度が小さい上に
溶液中に大量のNa+が存在するためほぼ電離していないと考えてかまいません。
よって、まず強塩基である水酸化ナトリウムが中和され
次に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが中和されるということです。
図に書くと分かりやすくなりますよ。
No.2
- 回答日時:
酸(H^+)との反応のし易さは、次の(酸塩基)反応の平衡定数:K を考えると分かります。
OH^- + H^+ ⇔ H2O
K=1/[H^+][OH^-]=1/Kw
CO3^2- + H^+ ⇔ HCO3^-
K=[HCO3^-]/[CO3^2-][H^+]=1/K2
HCO3^- + H^+ ⇔ CO2 + H2O
K=[CO2]/[HCO3^-][H^+]=1/K1
Kw<<K2<<K1 だから 酸との反応性は OH^->>CO3^2->>HCO3^- になります。
つまりこの順で酸と反応すると考えられます。
No.1
- 回答日時:
塩基の強さをどのようにして説明に使っているかがわからいのですが...
まず、酸や塩基の塩基の強さに価数は関係有りません。
3価のリン酸 H3PO4 よりも 1価の塩酸 HCl の方が強酸になります。
まず定義を確認します。
酸の強さ=H+の放出しやすさ
塩基の強さ=H+の受け取りやすさ
逆に言うと、H+を受け取って安定なものが塩基性が強いのです。
OH-、CO32-、HCO3-がH+を受け取ると次のようになります。
H2O、HCO3-、H2CO3
H2Oの安定度が高い(イオン積が小さい)ことは自明です。
H2OO3は非常に弱い酸なので、H2CO3はHCO3-よりも安定です。
中和滴定の問題で、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合液を塩酸で中和するという問題です。中和は延期の強さの順番に行われるという文脈でした。
>酸や塩基の塩基の強さに価数は関係有りません。
そうだったのですね・・・。
>H2CO3は非常に弱い酸なので、H2CO3はHCO3-よりも安定です。
?????
>H+を受け取って安定なものが塩基性が強い
ならば、
H2CO3はHCO3-よりも安定なら、問題集の解説の「塩基性の強さは、CO3(2マイナス)>HCO3(マイナス)」は間違っていることになるのでしょうか?
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