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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

(9)酸と塩基I

中和が出てきました.ここがわかっていないとこの先,各種サンプル溶液をつくる作業に出くわしたときに困ったことになります.出席26名.欠席している十数名は酸廃液をアルカリで中和して捨てるなんていう操作をできるでしょうか.

前回のコメントへの回答

前回の出席カードの自由記入欄に書かれていたコメントへの回答→2009年6月9日のエントリー参照.

酸と塩基

H+を出すのが酸,受け取るのが塩基.

H+の授受

酸と塩基は相対的なものだという考え方です.NH3に対して水は酸として振る舞いますが,HClに対しては塩基として振る舞います.

中和

酸と塩基が反応して塩と水が生じる反応です.過不足なく反応させる操作が中和です.

出席カードの自由記入欄から

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O の反応に対して

CH3COONaができるのがわからなかったのですが,これは知識として知らなければできないのか,それとも何か規則があって知らなくてもできますか

CH3COOHは酢酸としての構造がわかるような表現になっている化学式です.どのような構造なのかを考えないのであればC2H4O2でかまいません.この場合,

C2H4O2 + NaOH → NaC2H3O2 + H2O

となります.

もしここでC2H3O2の部分がClとなっていたなら,これは塩酸をNaOHで中和する反応になります.

酢酸CH3COOHなので化学式がややこしくなっているだけで,そのことを理解していれば他の酸と同じ考え方でOKとなります.

矢印が一方向なのか両方向なのかはどうやって分かるのですか?

今回は触れませんでしたが,水に溶かした際に大部分が電離する場合,片方向矢印で記します.たとえばNaClの場合,完全にNa+とCl-に分かれるので片方向矢印で表します.

これに対してたとえばCH3COOHの場合,CH3COO-+H+という状態になるのはせいぜい全体の1割程度です.この場合は両方向の矢印で表します.

1. 次の酸および塩基は水溶液中でどのように電離するか.

(2) H2S

(9) Ba(OH)2

-----テキスト61ページ演習問題

上記問題の答えは

(2) H2S = HS- + H

HS- = S2- + H

(両方向矢印を=で記載)

(9) Ba(OH)2→Ba2- + 2OH-

となります.これに対しての質問

(2)のH+は(直接)2H+とならないのに,(9)では(直接)2OH-となるのはなぜですか

Ba(OH)2が塩になっているからです.Baはバリウム(金属)です.水溶性の塩は基本的に水中では完全電離しています.

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

に関して

どうしてNaHSO4にならないんですか

NaHSO4がいったんできても,これは塩なのでさらに電離が進んでHSO4-ができ,ここからさらにH+が生じます.そしてこのH+はNaOHから与えられるOH-と反応して水になり,結果としてNa2SO4ができることになるのです.

要習の内容はほとんど分かっていて,復習のつもりで履修登録しましたが,やっぱり細かい部分まで分かっていなかったり,こういうちょいちょい忘れてミスしたりするので,それが確認できてよかったです.

じつはわかっていなかった,という場所があるということに気づくことは大切なことです.そこを補強して大学1年生の化学を制覇しましょう.

次回予告

第10章「酸と塩基II」に進みます.

前回までの記録