ミョウバンについて

質問

昨日夏期講習でミョウバンについて習いました。僕はミョウバンというのはすべてＡｌとＫでできた複塩である物質とおもっていたのですが、その授業でそれが間違っていることにきづきパニックになっているところにいくつか説明されたので理解できませんでした。
疑問に思ったのは次の二つのことです、
ミョウバンを【Ｎ・Ｍ・（ＳＯ4）2】とあらわした場合ＮとＭの価数が+3と+1の組なら安定していると説明されましたが、理由が全く分かりません。
もうひとつは、例えばＡlＫ(ＳＯ4)2・12Ｈ2Ｏでかんがえると、ミョウバンはＫ2ＳＯ4とＡl2(ＳＯ4)3より溶解度が小さいと説明されました、こちらの理由も教えてください。よろしくお願いします。

回答No.3

noname#62864 · ベストアンサー

No.1です。
私の認識不足だった点があるようですね。
No.2の方のご指摘にもありますように、鉄やクロムもミョウバンになるようです。重要な点は、これらの金属の価数が3であるということです。2価の鉄や6価のクロムはミョウバンにはならないようです。
結合の話はややこしくなりますが、要するに作用としては、3価の金属が2個の硫酸イオンを結びつけ、硫酸イオンの残りの価数を1価の金属が利用していると言えるでしょう。
その際に通常のイオン結合以外の力も、プラスアルファとして、働いていると考えてもらえばいいと思います。なお、陽イオンのサイズも重要な要因で、それを満たす３価イオンが、アルミ、鉄、クロムだということでしょう。

溶解度に関しては、残念ながら明快な説明は出来ません。つまり、溶解度を説明するには、結晶状態の安定性と水に溶けた状態の安定性を比較する必要があるにもかかわらず、それを正確に評価するのは困難です。そのため、溶質の性質に明確な差がある場合を除き、説明するのは難しいと思います。

お礼

どうもありがとうございます、塾の講師がすごい研究者だったみたいで、難しいことをポンポン言うのですぐわからなくなってしまいます。でもおかげで化学が好きになりました、将来は化学の道へ進もうと思っています。

回答No.2

c80s3xxx

ほんとうのところは知りません．
ただ，アルミが鍵かというと，そうとばかりも言えないような．
鉄ミョウバンとか，クロムミョウバンとかもあるわけで．
鉄とアルミは似ているような似ていないような．
どうなんでしょうかねえ．

回答No.1

noname#62864

これは、おそらくアルミニウムが鍵を握っているのでしょう。
つまり、Alの価電子は３個です。基本的にAlはイオン結合を作ると習っているでしょうが、ある条件においては、その結合が共有結合に似た面を示すと思って下さい。そうするとAlが３本の結合を作った場合に、Alが13族であることを考慮すれば、価電子が６個であることがわかります。
そのため、希ガスの電子配置となるためには、２個の電子を持ってこなければなりません。その２個の電子を、Naと結合している硫酸イオンのなかで、Naとの結合に使われていない酸素原子の電子を拝借することによって満たしている（これを配位結合といいます）のだと思います。
配位結合というのは、アンモニアと水素イオンからアンモニウムイオンが形成されるときに、形式的に言うならば、H+が、Nから、結合に使っていない電子対を借りてきて作っている結合と同じようなものです。

以上、かなりややこしい説明になってしまい、わかりにくかったかもしれません。
要するに、硫酸イオンの一方が、NaとAlを結びつける働きをしているということで、その際に、Alの価電子が３個であることが関係しているということです。
逆にNaの方は、別の１価陽イオンに置き換えることも可能です。Alの側も、類似の電子配置をもつ原子であれば、置き換えることができるかもしれません。

お礼

かなり複雑なので理解するのがやっとです。
あと、できれば後半の溶解度に関する質問の方も教えていただけると嬉しいです。