この食塩水からならHClとNaOHが取り出せる？

先程の質問(食塩水のCl－とNa＋はどのくらい離れてる？)で、

『25mプールに入った超純水(不純物0)に、塩化ナトリウム一分子だけが入った状況』では、塩化ナトリウム一分子が水中で電離し、その結果水中で自由に動けるようになったNa＋とCl－の両イオンが偶然に25mも離れることも有り得ると回答を頂きました。

ということは、『25mプールの超純水に、塩化ナトリウム一分子が入った状況』では、水中で塩化ナトリウムが電離してNa＋とCl－が自由に動けるようになり25mも離れることも有るとするなら、それだけの距離を離れるのならば、Na＋は水酸化ナトリウム一分子として取り出せるはずであり、Cl－は塩酸一分子として取り出すことができるはずだと思うのですが、上記の条件ならそれは可能でしょうか？？

※もちろん、『コップに入った飽和食塩水』という状況から、Na＋は水酸化ナトリウムとして、Cl－は塩酸として取り出すことは絶対に不可能だと思いますが。

No.5 回答者： alwen25 回答日時： 2012/05/03 17:46

＞その結果水中で自由に動けるようになったNa＋とCl－の両イオンが偶然に25mも離れることも有り得ると回答を頂きました。

溶媒効果は分かりませんが、これでは量子力学、量子化学の
世界、不確定性原理の世界になるような感じもしますが。

＞Na＋は水酸化ナトリウム一分子として取り出せるはずであり、Cl－は塩酸一分子として取り出すことができるはずだと思うのですが、

そもそも、一分子だけを取り出す実験技術があるのかは疑問です。

No.4 回答者： okormazd 回答日時： 2012/05/03 15:31

#2です。

まず、クーロン力(この場合+と-の電荷が引き合っている) が働いているというのは、ゴムひもで結ばれた状態です。これを引き離すには、ゴムひもを切らなければなりません。その力がどこにあるかという問題です。
水分子の熱運動では、たとえば花粉のブラウン運動のように時間がたてば遠くに移動しますが、これは花粉になんの力も働いていない場合です。ゴムひもで結ばれている粒子に不均等に水分子が当たって、いくらか伸び縮みはするとしてもこの粒子が遠くに離れることはないでしょう。クーロン力というゴムひもを切る力はない。
水分子の分極によって荷電が偏るとしてもせいぜい水素結合を形成するほどの力です。
また、Na+やCl-が水の電離したH+(H3O+)やOH-で遮蔽されて、ゆるくHClやNaOHが形成されるとしても、Na+―Cl-はセットです。そうでなければ中和反応なんてないことになるんじゃないですか。

だから、質問者の期待するようにはならない。

なお、補足の、

rはイオン間の距離で、A゜はオングストロームのつもりで10^(-10)[m]の単位で、1A゜は1[m]の1/10000の1/10000の1/100
です。
#3の回答のように4.6A゜というのは短すぎのように思いますが、違っていたとしてもせいぜい10^(-9)[m]程度のオーダーで、1[m]よりははるかに小さい。

どこかに考えに誤りがあるかもしれないが、その節はご容赦を。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます！

水に溶けて電離した塩化ナトリウムは、水中でNa＋とCl－に分かれて自由にバラバラになったとしても、それでも＋と－の電荷で互いに引力が働いていて、ある一定の距離以上は水の分極や熱運動が働いたとしても離れないだろうということなのですね、勉強になりました。

単位はオングストロームということなのですね、ナノメートルだとすると0.46ナノメートルくらいNa＋とCl－が離れるということなのですね。

お礼日時：2012/05/03 17:24

No.3 回答者： okormazd 回答日時： 2012/05/03 13:42

#2です。

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa6446679.html
の質問をもとに回答したもので、

「r=4.6A゜程度」
の
単位か桁が違っているかもしれません。

精査はしませんが、いずれにしても[m]オーダーには絶対なりません。

この回答への補足

つまり,たとえどんなに広大なプールに塩化ナトリウム一分子を入れたとしても、水分子の分極や熱運動が働かない場合は『r＝4.6A゜』という値以上はNa＋とCl－が離れることはないということなのでしょうか？？

あと、『r』や『A゜』という記号はそれぞれ何を意味するのでしょうか？

『r＝4.6A゜』というのは、ミリメートルやナノメートルに換算するとどのくらいなのでしょうか？

補足日時：2012/05/03 14:27

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます！

つまり、水分子の分極や熱運動などが偶然にかさなり、25m離れることは確率の世界の話しとして有り得たとしても、現実的には、『r＝4.6A゜』という値以上はCl－とNa＋が離れることはないということなのですね。

お礼日時：2012/05/03 14:18

No.1 回答者： tir70 回答日時： 2012/05/03 12:45

>25mプールに入った超純水(不純物0)に、塩化ナトリウム一分子だけが入った状況』

きっと，質問主さんも冗談半分でしょうから，こちらも冗談半分に対応します．プールを1.2×25×15mとすると，水の量は450m^3．そこにNa+とCl-を1個入れたとすると，その濃度は，3.7e-30 mol/L．現実問題，塩化ナトリウム濃度がそんなに低い超純水をプール一杯分用意できません．たとえ，精製したての純水が良かったとしても，空気中からのコンタミ，容器からのコンタミにより，Na+, Cl-の濃度はその数値をはるかに上回ります．

そういう現実問題を脇に置いて，理想的な条件を思考実験の上で考えるのであれば，ありえるという言い方はできると思いますが．