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ナトリウムフェノキシド水溶液に二酸化炭素を加えると、

C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3

より、”弱酸の遊離反応”がおこるとあります。

しかし、”弱酸の遊離反応”の定義は

「弱酸から生成される塩は、自分より強い酸と反応すると、強酸からなる塩ができ弱酸は遊離してくる。」

であるのに対し、この反応において生成した”強酸の塩”に当たるのは”NaHCO3”であり、
これは”HCO3-”由来の塩であるため、フェノールと比較し相対的に見て弱酸の塩です。
なぜこの場合においての強酸に当たる炭酸由来の塩でなく、弱酸に当たる”HCO3-”由来の塩ができるのでしょうか。

A 回答 (3件)

2つの酸をHA1,HA2とします。


HA1を弱酸、HA2を強酸とします。

>弱酸から生成される塩は、自分より強い酸と反応すると、強酸からなる塩ができ弱酸は遊離してくる

これを式に直します。
NaA1+HA2 → HA1+NaA2

元々の式と対応させてみます。
C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3

NaA1にC6H5ONaが、HA1にC6H5OHが対応しています。
そうするとNaA2にNaHCO3が対応します。A2^-に対応するのはHCO3^-です。したがってHA2に対応しているのはH2CO3(=H2O+CO2)です。

NaHCO3を「強酸に当たる炭酸由来の塩でなく、弱酸に当たる”HCO3^-”由来の塩」であると考えたところが誤りになっています。NaHCO3が「炭酸由来の塩」なのです。「由来する」という言葉にあいまいさがありますので混乱してしまったのではないでしょうか。あなたは「炭酸ナトリウムNa2CO3が炭酸に由来する塩」だと考えてしまったのではないでしょうか。塩の名称は元の酸の名前を柱にしてつけられています。「由来する酸」というイメージがありますね。でも塩の名称の場合は完全中和の場合を柱にして考えています。「由来する」の意味が異なっていることになります。言葉だけではなくて式で対応させて考える必要がありますね。
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根本的な部分の考え違いですね。


弱酸の遊離でいう「弱酸」「強酸」は絶対的な強さではなく、相対的な強さです。
NaHCO3はフェノールよりかは強い酸の塩である、といって何の問題もありません。
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比較すべきはHCO3^-の酸性ではなく、H2CO3(CO2)の酸性です。



ここで生成したより強い酸の塩はNaHCO3です。
ということはこの塩を生じさせる酸はH2CO3であってHCO3^-ではありませんね。
NaClなどで考えれば類推できるでしょう。

この回答への補足

回答ありがとうございます。

>>比較すべきはHCO3^-の酸性ではなく、H2CO3(CO2)の酸性です。

その部分は納得できるのですが、弱酸遊離の定義の後半である

「~、強酸からなる塩ができ弱酸は遊離してくる。」

という部分に疑問が残るのです。
つまり、NAHCO3を強酸の塩となってまうが、それはは正しいのか?ということです。
windwald様の回答を言い換えると、この後半部は狭義における定義ということでしょうか?

補足日時:2013/06/29 21:53
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 回答歴を拝見しましたが,高校生の方ですね。実験のレポートでしょうか?

> 安息香酸メチルに6モル/lの水酸化ナトリウムを加え、
> 約70℃の湯浴で10分くらい温めるとどんな変化
> (においなど)が起こりますか??

 実際にどうなるかは,もう少し詳しい内容が無いと何とも言えませんが,考えられる反応は次のものです。

 Ph-COO-CH3 + NaOH → Ph-COONa + CH3OH

 言葉で書くと,「安息香酸メチルが水酸化ナトリウムで加水分解されて安息香酸ナトリウムとメタノールが生成する」です。


> さらにこれに希硫酸を加えるとどうなるのでしょう??

 上記の安息香酸ナトリウムと硫酸が反応して,安息香酸と硫酸ナトリウムができます。


> エステルを加水分解して生じた物質を分離し、
> 確認する方法も教えてください。

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 確認するには,分離した安息香酸は結晶になるはずですので,結晶にして融点を測るのが最も簡単でしょう(高校生レベルでは)。

 回答歴を拝見しましたが,高校生の方ですね。実験のレポートでしょうか?

> 安息香酸メチルに6モル/lの水酸化ナトリウムを加え、
> 約70℃の湯浴で10分くらい温めるとどんな変化
> (においなど)が起こりますか??

 実際にどうなるかは,もう少し詳しい内容が無いと何とも言えませんが,考えられる反応は次のものです。

 Ph-COO-CH3 + NaOH → Ph-COONa + CH3OH

 言葉で書くと,「安息香酸メチルが水酸化ナトリウムで加水分解されて安息香酸ナトリウムとメタノールが生成する」です。


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とのことなのですが、非共有電子対とは(ベンゼン環-O-H)という図式のどの部分を指しているのでしょうか?

Aベストアンサー

こんばんわ。
>>ベンゼン環内にある炭… …イオンを放出しやすくなっているからである。
ひどい悪文ですね、その上正確でない。
>>「同じ種類の軌道」のsp3っていうのが、
はじめの文章の中にある「同じ種類の軌道」はベンゼン炭素の3つのsp2と1つのp軌道のうちp軌道の方です。酸素の非結合電子対は水では通常sp3に2組入っておりもう2つのsp3で水素と結合しています。一方、フェノールでは非結合電子対はベンゼン環のp軌道と相互作用しやすいように、混成が換わりsp2が3つとpとの組み合わせになり、1つのsp2が水素ともう1つのsp2がベンゼン環の炭素と、最後のsp2が非結合電子対となります。そして残ったp軌道に入っている二つの電子がベンゼン環のp軌道に流れ込みます。このためフェノールのOH結合はベンゼン環の面と同じ平面に近く縛り付けられます。
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こんばんわ。
>>ベンゼン環内にある炭… …イオンを放出しやすくなっているからである。
ひどい悪文ですね、その上正確でない。
>>「同じ種類の軌道」のsp3っていうのが、
はじめの文章の中にある「同じ種類の軌道」はベンゼン炭素の3つのsp2と1つのp軌道のうちp軌道の方です。酸素の非結合電子対は水では通常sp3に2組入っておりもう2つのsp3で水素と結合しています。一方、フェノールでは非結合電子対はベンゼン環のp軌道と相互作用しやすいように、混成が換わりsp2が3つとpとの組み合わせになり、1つのsp2が...続きを読む

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化学の時間に、 
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> この反応は、どんな反応か??
 これには色々な回答の仕方があります。 -mizuki- さんがお書きの『弱酸の塩に強酸を加えると、強酸の塩ができ、弱酸が遊離します』もそうですし,「酸・塩基反応(中和反応)」と言う事も出来ます。

 ナトリウムフェノキシド(Ph-ONa)だとわかり難いかも知れませんが,ナトリウム・ヒドロキシド(NaOH)で考えてみて下さい。NaOH + HCl → HO-H + NaCl で,酸・塩基反応(中和反応)ですね。ナトリウムフェノキシドでも同じです。


> 友達が、この反応は「加水分解」だと言ったのですが、
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> この反応は、どんな反応か??
 これには色々な回答の仕方があります。 -mizuki- さんがお書きの『弱酸の塩に強酸を加えると、強酸の塩ができ、弱酸が遊離します』もそうですし,「酸・塩基反応(中和反応)」と言う事も出来ます。

 ナトリウムフェノキシド(Ph-ONa)だとわかり難いかも知れませんが,ナトリウム・ヒドロキシド(NaOH)で考えてみて下さい。NaOH + HCl → HO-H + NaCl で,酸・塩基反応(中和反応)ですね。ナトリウムフェノキシドでも同じです。


> 友達が、この反応は「加水分解」...続きを読む

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