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水酸化ナトリウムが水に溶けたときの発熱について


水酸化ナトリウムが水に溶けると発熱しますが、なぜ発熱するか、潮解性があるものを水に溶かすと激しく反応することはわかりますが、その理由がわかりませんり

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A 回答 (2件)

水酸化ナトリウムは水が水和すると安定な状態になる。

高いところにあるものが低いところに落ち着くのと同じ。
 溶解は、本来は分かれているものが混じり合うので、エントロピーの増大で熱は吸収するのですが、混じり合った物質が溶媒と結合する---すなわちそのほうが安定---場合は、ここで発熱が起きます。
 その過不足で、吸熱だったり発熱になるのです。

下記がわかりやすいかと
化学の授業で使える小ネタ集!-溶解熱・水について|塾講師ステーション情報局( http://www.juku.st/info/entry/653 )
もう少し専門的な説明だと
3.電解質の溶解と溶解熱( http://www.campus.ouj.ac.jp/~hamada/TextLib/kk/c … )
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ナトリウムの反応の新しい説


http://ggsoku.com/tech/sodium-water-reaction-dri …
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溶けた時に発熱する原因

水酸化ナトリウムが水に溶けた時に発熱しますよね、原因は潮解性や水和熱やらがあると思うんですけど実際は何がどうなって発熱してるのか、詳しくお願いします

Aベストアンサー

どうなっているかは私も答えられないので、求められている答えと違うかもしれませんが

潮解や水和というのは水に溶かして水溶液に近くなっている状態とすると

(水酸化ナトリウム+水)と(水酸化ナトリウム水溶液)では持ってるエネルギー量の総量が違うためです。

熱力学第一法則(エネルギー保存則)とかヘスの法則と言われているもので
エネルギーの総量は化学反応が起ころうと不変であるという理論です。

化学反応式は物質の状態を表しているだけで、反応のすべてを表してません。
化学反応式 NaOH + H2O→NaOH(水溶液)ですが

ここにそれぞれの部分の持っているエネルギー量を
NaOH = 10、H2O = 5とすると(数値は適当です)
水に溶かした状態は15ではなく NaOH(水溶液) =13 となる場合
残ったエネルギー量=2の分が エネルギーとして出てくるから発熱します。

ちなみにエネルギーであればなんでも良いので熱だけではなく、
光やX線とかのエネルギーになる場合もあります。
今回とは関係ないけど、NaOH(水溶液) =15以上だった場合、エネルギーが足りないので吸熱反応で冷えることになります。

質問の答えをなげやりに答えると
水酸化ナトリウムが潮解や水和で水が付いた方が化学的に安定なので
安定化する時に邪魔な熱エネルギーを放出したから発熱する
という答えでも間違いではない気がする。

どうなっているかは私も答えられないので、求められている答えと違うかもしれませんが

潮解や水和というのは水に溶かして水溶液に近くなっている状態とすると

(水酸化ナトリウム+水)と(水酸化ナトリウム水溶液)では持ってるエネルギー量の総量が違うためです。

熱力学第一法則(エネルギー保存則)とかヘスの法則と言われているもので
エネルギーの総量は化学反応が起ころうと不変であるという理論です。

化学反応式は物質の状態を表しているだけで、反応のすべてを表してません。
化学反応式 NaOH + H2O→NaOH...続きを読む

Q水酸化ナトリウム水溶液の安全な正しい作り方を教えて

水酸化ナトリウム水溶液の作り方は 「NaOHに少しづつ水を加える」のか、「水にNaOH」を加えるのか どちらが正解(安全)でしょうか。

化学実験ではなく、「手作り石鹸」を安全に作るためのNaOH水溶液の作り方です。

「水にNaOH」を加える方が安全とは思うのですが、「NaOHに少しづつ水を加える」方が溶解熱で溶けやすいので正しかったでしょうか。

家庭で化学実験に慣れていない女性などが行う前提で教えてください。

失明防止のゴーグルと、ヒューム防止のマスクは着用します。
(※マスクは市販のディスポーザブルマスクを使用)

Aベストアンサー

一般には粒子状のものを水に加えるのではなく粒子状のものに水を加えることですね。そして撹拌します。
粒子状の水酸化ナトリウムは空気中の水分でべとつくようにもなりますし、空気中の二酸化炭素とも反応しやすいので一気に水に加えようとしますと飛沫が飛ぶといったことにもなります。
粒子状の水酸化ナトリウムに水を加わえますと発熱し一部が溶解するものの比重が局所的に高くなり全体が溶けにくい状態となりますが十分に撹拌しながら溶かすことですね。

Q水酸化ナトリウムの溶解による発熱

ビーカーに入った100mlの蒸留水に水酸化ナトリウム2.0gを入れて混ぜて、20秒間隔で温度を測ったら、どのくらいずつ上昇していきますか。水温は23~25℃の場合と仮定します。
お教え下さい。

Aベストアンサー

NaOHの式量は40ですので、2.0 g は0.05 mol となり、2.22 kJ の発熱があります。
ということは、約530 calですので、せいぜい5℃程度の上昇でしょう。ただし、条件によっては4℃かもしれませんし、3℃かもしれません。また、温度が最高になるのが何秒後かということはNaOHの溶ける速度に依存します。溶ける速度は撹拌の方法や、NaOHの形状(粒が大きいか、小さいかなど)によっても違います。ただし、30分後とか1時間後ということはないでしょう。そんなに長時間を要するぐらいなら、室温とに差による冷却の方が速いでしょうから。
常識の範囲内で理屈を述べるなら、NaOHが溶けきった時(あるいは直後)に最高温度になるはずです。

なお、私の回答に関してですが、ご質問の意図によって回答を変えています。つまり、学校のレポート関係であれば、ある程度の教育的配慮から指針程度にとどめています。実用面であれば、ある程度具体的に回答しているつもりです。今回は、前者であるように感じましたので、この計算に必要な考え方のみを示したつもりです。

Q苛性ソーダと水を混ぜたときの化学反応は??

苛性ソーダと水を混ぜたときの化学反応は何というのですか?おしえてください!!!!

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? 水と水酸化ナトリウムでは、「化学反応」は おきませんけど…

溶解熱により、激しく発熱しますし、水酸化ナトリウム自体、潮解性はありますけど。

Q水酸化ナトリウム水溶液の化学式

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(2)アルミニウムの単体は水酸化ナトリウム水溶液と反応して水素を発生します。

この化学反応式は
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(3)酸化アルミニウムも水酸化ナトリウムと反応します。

この化学反応式は
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]




なぜ(2)と(3)の式ではH2Oが付いて
(1)の式には付いていないのでしょうか・・・?

どなたか回答お願いします。

Aベストアンサー

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すぐそばにいるだけの存在です。

(2)や(3)では、巻き添えを食うように化学反応に関わっていますので、
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作る時の注意点を教えてください。

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入れるのですか? それとも逆? 一気に入れていいかなども教えてください。

Aベストアンサー

どれくらいの濃度の溶液を作るのかわかりませんが,

1,ガラス容器(器具)を使わない
2,高濃度の溶液を作る時は,氷で冷やした水に少しずつNaOHを加える

かな?

12 M の溶液を作った時は,かなり熱くなりました.
1 M 程度なら一気に水を加えても大丈夫だと思います.

ま,私は化学専門じゃないんで,参考になりますかどうか・・・?

QNAOHがCO2を吸収するのはなぜですか?

KOHやNAOHがCO2を激しく吸収するのはなぜですか??

Aベストアンサー

直感的に理解しやすいと思われる考え方を述べますね。

CO2 は炭酸ガスと呼ばれます。
つまり、水に溶ければ、その水溶液は酸性になります。

一方、KOHやNaOHは強塩基(アルカリ)です。

強塩基は、酸と非常に結びつきやすいですからね。


別の言い方をすれば、アルカリ性の水溶液をCO2 で中和滴定しているようなものです。

Q水酸化ナトリウムの水に対する溶解熱

希硫酸と水酸化ナトリウム水溶液を混合して反応させると、生成した硫酸ナトリウム1molあたり112kJの熱が発生する。

また十分な量の希硫酸に固体の水酸化ナトリウムを溶解して反応させると、生成した硫酸ナトリウム1molあたり201kJの熱が発生する。

このことから、水酸化ナトリウムの水に対する溶解熱を求めよ。



[私の途中までの考え]

前半の熱量の式は

H2SO4+2NaOH+aq=Na2SO4aq+2H2O+112kJ


後半の式は

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+201kJ


と考えました。

でも この先
何をしたらよいかが
わかりません…。

どなたかわかる方
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

前半は硫酸1molと水酸化ナトリウム水溶液の中和熱です。
後半は硫酸1molと固体の水酸化ナトリウム2molの発熱ですが、
これは固体の水酸化ナトリウム2molの溶解熱とその後の中和熱と
考えることができます。
よって、後半の方が89kJ多く、これが溶解熱2mol分になります。

ちなみに、
前半の式は
H2so4aq + 2NaOHaq = Na2So4aq + 2H2O + 112kJ
後半の式は
H2so4aq + 2NaOH(固) = Na2So4aq + 2H2O + 201kJ
ここから
NaO(固) + aq = NaOHaq + Q
を求めます。

Q水酸化ナトリウムを放置すると・・・?

こんばんは。いつもお世話になります。
化学の実験や、石鹸作り、葉脈標本作りに利用する水酸化ナトリウム。
これは"きちんと蓋をして湿り気の無いところで保管"ですよね。

この水酸化ナトリウム、しばらく棚の中においておいたら
蓋の締めが甘かったらしく、ビンから溢れてそれがさらに再結晶化していました。
水酸化ナトリウムのビンをビーカーの中に入れて保管していたので
周辺への被害は無かったのですが・・・。

さて、このビーカーの中にある物質は何でしょうか?
Na2CO3 炭酸ナトリウム(ソーダ灰)?
NaHCO3 炭酸水素ナトリウム?

化学に強い方、教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No.2の方へのお礼に記載されていました内容に“無色の結晶”とありますが、これは、Na2CO3・10H2Oと考えられます。これを、更に空気中に放置しますとNa2CO3・H2Oとなり白色の結晶となりますが、これは“風解”と飛ばれる潮解性の逆反応を示す事になります。ですから、今回の件では、温度&湿度などが絡み合って、先に挙げたものも含めて、何種類かの結晶が混ざっている可能性が考えられます。むしろ、この様な事象は、化学的には、何かしらの原因でターゲット結晶の純度を下げてしまう要因の一つとも考えられる事項です。

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。


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