痔になりやすい生活習慣とは?

NaOHをガラス瓶で保存してはいけない理由について調べたところ、主に次の二つの理由が見つかりました。
1 NaOHがガラス瓶を腐食して、ケイ酸ナトリウムがビンと蓋の間に生成し、蓋が取れなくなるため。
2 NaOHがビンと蓋の間から侵入した二酸化炭素と反応し、炭酸ナトリウムがビンと蓋の間に生成し、蓋が取れなくなるため。

僕は1が正しいと思っています。ここで質問なのですが、2の反応はガラス瓶が関与していないので、ガラス瓶ではなくプラスチックの容器を利用しても、起こると思うので、ガラス瓶を使ってはいけない理由になっていないと思うのですが、どう思いますか?
ご回答宜しくお願いします!

質問者からの補足コメント

  • どう思う?

    大学入試でガラス瓶を使ってはいけない理由を、1,2のどちらを書いたら良いか迷っています。
    どちらが良いと思いますか?
    因みに、駿台の問題集では、「Na2CO3が固着して栓が外れなくなるため、プラスチックの容器に保存すべきである。」と書かれていました。
    僕は1の方が正しいと思いますが、駿台の問題集に従って、2で解答した方がよろしいでしょうか?
    ご回答宜しくお願いします!

      補足日時:2017/08/24 15:08

A 回答 (5件)

試験の解答の話であれば、一部だけを取り出したのでは誤解の元です。

前の回答でも書いたように、水溶液と固体では違いますし、どの程度の期間、どのような目的で保管するかにもよる話であり、あなたのように、問題の一部だけを切り取ったのではそういった重要な情報が入ってきません。
また、駿台の解答にしても「プラスチック」と書いてある時点で好ましくないです。NaOHの保管に向いていないプラスチックはいくつもあります。
それと大学入試であれば、1の知識まで求められることはないと思います。高校では習わないからです。その一方で、ガラス『栓』がガラス『瓶』の口に固着するからダメであるというのは、中学校か、もしかすると小学校でも習うようなことかもしれません。なので、大学入試で答えるのであれば2で答えるのが適当だと思います。1を答えること自体は悪くないですか、2を答えなければ正解にはなりません。入試で求められているのは1ではなく2ですから。
それと、「プラスチックの容器に保存すべきである。」ではなく、#3にもありますし、#1でも書きましたように「ガラス瓶+ゴム栓はOKです」という認識での解答が求められていると思います。現に、あなたの高校の理科室の水酸化ナトリウム水溶液の容器も、ガラス瓶+ゴム栓になっているはずです。駿台の解答にしても「「Na2CO3が固着して栓が外れなくなるため」までは良いのですが、それ以下が適切とは思えません。

いずれにせよ、大学入試は基本的に高校までに習うことから出題されますし、習わない知識を求められることはありません。なので、実際のところを確認したいのであれば水酸化ナトリウムを使う実験とかの記述とか図とかを調べればわかりそうなものです。受験生が高校で習わないことにまで気を回すのは無駄が多いです。教科書は受験におけるルールブックですので、必要なことは全て書いてありますし、それに従うのは当然のことです。

それと、固体の水酸化ナトリウムであれば話が違ってきます。上で述べたのは水溶液の話です。固体はポリエチレンかポリプロピレンの瓶に入った状態で市販されることが多く、その瓶で保管します。

佐賀県教育センターの教育機関向けの資料でも、「水酸化ナトリウム水溶液などの強アルカリ性溶液をガラス製 の瓶に保管する場合は,ガラス栓ではなくゴム栓をする。(ガラ ス栓が取れなくなることがある)」と書いてあります。つまり、ガラス瓶に保管しても良いということなので1ではダメで、2が正しいということです。これが大学受験における『ルールブック』に書いてあることです。ただし、1に関してはガラス瓶がダメなのではなく、ガラス栓がダメなんですけどね。
http://www.saga-ed.jp/kenkyu/kenkyu_kiyo/image/0 …
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この回答へのお礼

解決しました

ご回答ありがとうございました!

お礼日時:2017/08/24 21:49

#2です。

ここに来ると「責任」の問題になります。2はおかしいのですが、駿台は責任を取らないでしょう、しかし問い合わせる意味は有ると思います。我々は匿名なので追求されても責任をとれません、駿台が問い合わせに応じない場合、2とする事になります。ただの責任転嫁で科学では無いのですが、これが出題されないことを祈るだけです。
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2です。



 ガラス瓶=ガラス蓋の栓です。
だから、ガラス瓶+ゴム栓はOKです。

ガラス瓶はNaOHで溶けますので、本来はガラス瓶での保存もダメなのですが、それには栓部分に比べて長い年月が掛かります、炭酸カルシウムが隙間に形成されて密着して栓が取れなくなりますので、ガラス栓の使用はダメだと言われています。
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おっしゃる通り、水酸化ナトリウムはポリの瓶に保存しますので2は関係無い。

付け加えるならケイ酸のナトリウム塩が生ずるため水酸化ナトリウムの粒同士が離れなくなる、底が腐食されて数十年前の試薬瓶は危険だ、昔は試薬瓶の物性が柔だったのでそんな事が起きました。
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NoOHと言っても水溶液と固体で話が違います。

内容からすれば水溶液でしょうか。
水溶液であれば両方とも正しい理由です。ただし現実問題として、ある程度の頻度で使用し、消費するのであれば、やはり瓶を使うのが一般的です。それは、現実問題として、そう言った使用の範囲において1が問題になることは少ないからです。
その一方で、日常的に使用するNaOH水溶液の(ガラス)瓶にはガラス栓はつけません。その部分が2の理由で固着する可能性があるからです。と言ってもCO2が侵入するというよりも、口の部分にNaOHが付着することが主たる理由です。口の近くにNaOHがなければ固着する理由がありません。NaOHは揮発性ではありませんから。学校の理科室とかであればゴム栓を使うんじゃないですか。固着しても開くようにね。なので、2に関しては「ガラス瓶+ガラス栓」を想定した話でしょう。

プラスチック云々に関しては、そのプラスチックの素材にもよる話です。たとえばポリエチレンやポリプロピレンは試薬として販売される水酸化ナトリウムの容器として使われますが、だからといって、それ以外のプラスチックが使えるというわけではありません。
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平衡定数の厳密解はでは、Kは無次元だと思いますよ。
1、質量作用の法則、平衡定数の発見
  1863年GuldbergとWaageが A+B ⇄ C+Dという反応において
  各物質の濃度を[A][B][C][D]とすると右向きの反応の速度は
  Vf=k1[A][B] 左向きの反応速度はVr=k2[C][D] となり
  平衡では両者の速度が等しいので
  Vf=Vr  からk1[A][B] =k2[C][D] であり、
  [C][D]/[A][B]=k1/k2=Kとし、 さらに一般化した。
  つまり、化学反応式の係数は、反応速度式の乗数と常に等しい
  とし、k1/k2=K は、常に成立すると考えた。
2、この考え方の限界
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  右向きの反応速度が必ず k1[A][B] になるとは限らない。

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  実測で求めるものである。
  *「反応速度式の形(乗数)は、化学反応式(量論式)の係数から
   一義的に決まり、k1/k2=K が常に成立するから、質量作用の法則が成立すると
   いう理由説明は、現在では採用されません。

3、質量作用の法則の発展
  その後、平衡定数Kが熱力学的な研究から厳密に定義された。
  化学ポテンシャル、標準生成自由エネルギー、自由エネルギーの概念の導入
  理想気体、理想溶液から実在気体、実在溶液への拡張のための
  フガシティー、活量の導入 などが寄与したと思います。

平衡定数は -ΔG°=RTlnK (ΔG°は、ギブスの標準反応自由エネルギー変化)で定義されています。
対数関数ですからKは無次元となります。
つまり、ΔG°の単位は、 J/mol  Rの単位は、 J/mol・K  Tの単位は、 K であり、
Kは無次元ということで、上式の左右の単位は合っています。

この熱力学的な定義により、Kは無次元であると No.3さんが答えられています。

この熱力学的な検討により、化学反応式の係数が平衡定数Kにおける各成分の乗数になることが
証明され、質量作用の法則が成立することが確かめられました。

つまり、k1/k2=K は、常に成立するわけではないが、常に化学反応式の係数が平衡定数Kにおける
各成分の乗数になるということです。

熱力学的な誘導式からのKは無次元です。
 今回の事例 {K=[C][D]/[A][B]} では、たまたま各成分の濃度に関する単位が約分され、無次元になります。
しかしながら、化学反応式の係数によっては、各成分の[ ]内が濃度として、例えばmol/Lの単位をつけると
 単位が約分されずにKに単位が生じてしまいます。

 熱力学的な厳密解ではKが無次元ならば、化学反応式の係数によってはKに単位が生じてしまう問題を
どのように考えれば良いのか?

色々な説明方法があり、数学的に詳しく証明される方もお見えだと思います。

しかし、厳密解における[ ]内の項目が単位を持った濃度ではなく、無次元の項目
(実際は 活量)だとすれば、化学反応式の係数がいかようでも、Kが無次元になって
問題がなくなります。

実際に、熱力学的な発展の中で、Kにおける各成分の項目は、厳密には濃度ではなく活量です。

低濃度の場合、活量と濃度はほとんど同じ数値になるので、近似的に活量の代わりに
濃度を用いることは、通常よく行われます。
あくまで、近似的ですが、活量の代わりに濃度そのものを代入するとKに単位が生じます。

反応速度式(k1、 k2)では通常、濃度をそのまま使います。
平衡定数Kは、厳密には活量であって、濃度ではない。近似的に濃度を使う場合が多いということです。

濃度と活量は、低濃度ならばほぼ同じであるが、高濃度になると差が開いてくる。
濃度によって変化してしまうのです。

どの位、濃度と活量に差が生じるのか? pHの場合の計算事例があります。
リン酸 のpH
モル濃度(mol/L)    活量計算 でのpH      濃度計算でのpH
   0.001        3.04            3.05
   0.01        2.23            2.25
    0.1         1.57            1.63
    0.5         1.16             1.25

  濃度が高くなるほど、差が開くことがわかります。

  質量作用の法則に基づいて
  A ⇄ B+C という平衡反応において
    K= [B][C]/[A]     となります。
このKは、熱力学的に化学ポテンシャルや自由エネルギーの概念から
誘導されたK (つまり、無次元)なのか?
各成分項目に 濃度を代入して、単位を持つKなのか?

 本来は、熱力学によって無次元項として誘導されたKだと思いますよ。
そして、それに近似として、濃度を使う。
また、多くの場合(特に低濃度の場合)、その近似は成立して
問題を起こさない。


蛇足 ;wikiの平衡定数の項目では、No.2(No.5)さんが示された
IUPACのページを引用して、
>平衡定数(へいこうていすう、英: equilibrium constant[1])は、化学反応の平衡状態を、
>物質の存在比で表したもの[2]。

存在比なので、無次元と言い切っていますね。

ただし、wikiから引用すると、日本語のwikiは、間違えだらけで信用できないと
しかられるので、あくまで蛇足です。

質問者さんが示された平衡定数は、本来は無次元項だと思います。
しかしながら、No.2(No.5)さんが示されたように、平衡定数には
色々な種類があり、近似的に濃度を代入した平衡定数も世の中では用いられている。

近似的に濃度の数値だけを用いて、単位は無次元という方が正しいように思いますが、
単位をつけて表示されることが慣例として行われているということだと思います。

質量作用の法則の出発点の影響でしょうか?

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  Vf=k1[A][B] 左向きの反応速度はVr=k2[C][D] となり
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  Vf=Vr  からk1[A][B] =k2[C][D] であり、
  [C][D]/[A][B]=k1/k2=Kとし、 さらに一般化した。
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硬くて、融点が低い金属を教えて下さい。
なるべく手に入りやすいものをお願いします。
【アルミぐらいの硬さでお願いします。】

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簡単にということでしたらこの方法で良いかと思います。

Q酢酸の生成式は次のように表される。 2C(s)+2H2(g)+O2→CH3COOH(I) グラファイ

酢酸の生成式は次のように表される。
2C(s)+2H2(g)+O2→CH3COOH(I)

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よく分からないのでお願いします

Aベストアンサー

No.1さんが答えられているように、「グラファイトC、水素H2および酢酸CH3COOHの燃焼反応式を書きなさい。」
ということだけならば、 C+O2→CO2 とか初めの事例が提示されていなくてもかけますね。
状態も記入するのならば、C(s)+O2(g)→CO2(g) ですね。
No.1さんが「三態を書くなら反応熱を示すべきじゃないの?」と指摘されていますが、
これは化学反応式にガス、液体、固体などの状態が明示されている場合は、その時に
発生する、または吸収する熱量を計算させる問題が多いからです。
ですから、実際の問題の題意を正しく、この場に質問しているのか? No.1さんは疑問に思っているのだと
思います。

単純に燃焼の反応式だけならば
グラファイトCの場合、 C+O2→CO2 
水素H2の場合、H2+1/2O2→H2O
酢酸の場合 CH3COOH+2O2→2CO2+2H2O 

各分子にその時の状態(s)(l)(g)を書くことを求められていますか?  
注;(l)は、アイではなく、小文字のエルです。

問題の前後がよくわからないので、No.1さんと同じようにしっくりしません。


蛇足;他の質問者さんの質問に対する私の回答に関して、今回の回答者No.1さんが疑問を
   持っているようですので、この場を借りて補足します。
   ラジカルの場合も答えはあっていると思いますよ。
  2重結合へのHBrの付加に関してです。
  イオン反応の場合;H+が先に付加して、生成するカチオンが2級炭素上よりも 
  3級炭素上の方が安定(超共役で説明しました)なので、Hが2の位置に付き
  カチオンが生じている3級炭素上にBr-が結合する。
  ラジカル反応の場合:イオン反応とは逆にBr・(フリーラジカル)が先に付加する
  ラジカルもカチオンと同じように2級炭素上よりも3級炭素上の方が安定なので
  中間体のラジカルは3級炭素上に生成する。
  そこに後からHが結合する。(連鎖反応による水素引き抜き反応)
  カチオンもラジカルも3級炭素上の方が安定ということは同じであるが
  反応機構によって水素が先か臭素が先か順番が違うので、結果として
  臭素の付く位置は、逆になってしまう。
  イオン反応の時はマルコニコフ型付加
  ラジカル反応の場合は、反マルコニコフ型付加 
  繰り返しますが、臭素の付く位置は逆になるが、どちらの反応も3級炭素上の方にカチオン、
  またはラジカルが生成する方が安定であるという同じ理由による結果です。
  前の回答も同じ趣旨で書いていますが、表現がわかりにくかったですか?
  No.1さん納得していただけましたか?

No.1さんが答えられているように、「グラファイトC、水素H2および酢酸CH3COOHの燃焼反応式を書きなさい。」
ということだけならば、 C+O2→CO2 とか初めの事例が提示されていなくてもかけますね。
状態も記入するのならば、C(s)+O2(g)→CO2(g) ですね。
No.1さんが「三態を書くなら反応熱を示すべきじゃないの?」と指摘されていますが、
これは化学反応式にガス、液体、固体などの状態が明示されている場合は、その時に
発生する、または吸収する熱量を計算させる問題が多いからです。
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