No.2ベストアンサー
- 回答日時:
>②ではOH-の濃度がある程度濃くならないとNH3とH2Oが出て来ない
そう考えても良いです、ただし厳密に考えると②でも少量のOH-でNH3とH2Oができます。
②の反応は平衡定数が非常に小さいので、実際に平衡定数から計算したり精密な分析をすると、反応して生成するNH3やH2O(水は①の反応物と区別は付かないですが)は極少量できます。
問題では、①の反応の方が平衡定数が圧倒的に大きいので、最初は全て①にOH-が使われていると便宜的に考えているのですね。
No.1
- 回答日時:
①②の反応の平衡定数が潰れていたよく見えないのですが、
②と比べると①の反応の平衡定数は圧倒的に大きいということですよね。
ということは、①の反応では、化学反応式の左辺側となる平衡定数の分母が小さく、右向きの反応が優先的に起こる。
②の反応では、化学反応式の左辺となる平衡定数の分母が大きく、右向きの反応は①式よりも遅い時点で進行するだろう。
塩酸と塩化アンモニウムの混合溶液に水酸化ナトリウムを入れた場合、最初の方に添加していった水酸化ナトリウムは塩酸との中和に使われる。
その反応が終わった後に塩化アンモニウムの中和が行われる。
ということを、与えられた平衡定数から判断しろ、という設問だと思います。
ある化学平衡が成り立つ系であれば、温度が一定であれば平衡定数は一定です。
>OHを加えたらすぐに反応が進行してOHは実質0に近づいてしまい上に手書きで書いた式の分母が0に近づいてしまう
というのは考え違いだと感じました。
Ka=[H2O]^2/[H3O+][OH-]
溶液にOH-を加えそれが消費されても、H+が多くなったり、分子の方が小さくなったりして、平衡定数Kaは変化しません。
[]内で示す物質の濃度が変化しても、反応全体では、各物質成分の濃度が変化して平衡定数は一定に保たれる。
というのが平衡定数というものです。(本当はもっと難しい熱力学的に定義されているもので、大学で専門過程の初歩で習う事です)
平衡論という考え方で、一滴入れたら、全てが反応に消費されるという風には考えないです。
基本的な考え方を抜いて説明しているのが中高の化学なので、こんなものだと理解するのが良いように思います。
この問題は、
その平衡定数の大小(それも圧倒的な差がある場合)から、反応の順番を予想して、中和滴定に適当な指示薬を答えろ、
ということが問題の趣旨なのだと思いました。
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むらさめさん
詳しく教えていただいてありがとうございます
なるほど、平衡が成り立つということをそもそも誤解していました
①では小さいOH-の濃度でH2Oが生成されるのに対して、②ではOH-の濃度がある程度濃くならないとNH3とH2Oが出て来ないということでしょうか?