水銀はなぜ水に溶けないか？

質問

はじめまして。理系の大学生です。
高校生の妹から受けた素朴な質問に答えられず、
色々と調べてみましたがよくわかりませんでした。
質問は「水銀はなぜ水にとけないか？」です。

５つほど前の質問
「水に溶ける溶けない（質問者：radix）」
の回答も参考にさせてもらいました。
これによると、水に溶けるのは
(1)イオン性物質
(2)極性のある非イオン性物質
ですが、水銀は無極性だから水に不溶、
で良いのでしょうか？

水銀の表面張力の大きさ（＝分子間力の大きさ）
も関係ある気がします。

ヒントだけでも良いので、どなたか
回答よろしくお願いします。

回答No.5

etern

イオン化傾向で一発で説明できます。
参考アドレスにあるように、
水銀のイオン化傾向＜Ｈのイオン化傾向。
高校生に説明するにも、単純で分かりやすいと思いますよ＾＾

参考URL：

http://www4.ocn.ne.jp/~katonet/kagaku/ion.htm

回答No.4

noname#8561

こんにちは。
考えの入り口を変えたほうが良いと思うんです。

水銀は常温である程度、金属結合していると考えられます。
電子殻Ｏが満たされつつも、Ｐ殻の電子による結合が弱い（不安定）から、金属結合が脆弱で融点が低く、液状をしめいして居る。だいたい・・・こんな内容が理系の教科書にないでしょうか？（私の記憶が正しければ）
水銀は液相でも弱い状態の金属結合が残っているし、質量が大きいからファンデルワールス力から表面張力が生まれ、常温で蒸発、拡散しにくいんです。

＞水銀は無極性だから水に不溶、
＞無極性の非イオン性物質だそうですが、

※『相転移』しただけで、水銀の金属としての基本的な性質は失われていないわけです。
原子そのものがイオン、錯体を作っているわけじゃないから極性があるとはいえないですね。

金属中の電子総数で考えればいいんじゃないですか？水銀一つが強大な塊とした場合、水銀から電子が奪われているわけでも無いし、増えているわけでもない。全体では電気的に中性です。水銀の原子自体が電離してるわけじゃないから水と親和しないのです。

＃３さんがおっしゃるように無極性・非イオン結合性物質と言う用語自体を当てはめようと思うと無理があると思いますが・・・教科書にないかな・・・？
反応については＃３さんのおっしゃるとおりです。

参考になればいいのですが・・・（^^；

回答No.3

kittenandcat

あなたがしっくり来ないならばこう考えるのはどうでしょう。まず水銀が金属結合であるのはわかりますね。つまり、イオン結合（簡単に書くと金属元素と非金属元素）や極性分子、無極性分子で考えるのは間違っていると考えられます。そのことはいいですよね？根本的に考え方が間違っているということはわかりましたね？
つぎに金属がイオンに考えるのは金属のイオン化傾向を用いる。ということを考えるわけです。（カソウカナマアアテニ・・）と語呂合わせで覚えたことでしょう。イオンになりにくいということは、水に溶けにくい。つまり、金属のイオン化傾向が小さいことは水との反応性が低い。
ということで、金属元素である、ナトリウムも
2na ＋　2H20　→　２NaOH ＋　H2
という反応も起こることも納得がいくはずです。
答えは
「イオン化傾向が小さいため、イオンになりにくく、そのため水との反応性が低い。」
とわたしなら答えます。

回答No.2

o24hi

こんにちは。

　水に溶ける原理が書かれています。参考になれば幸いです。

http://www.alto.co.jp/dk/2home/011-1.html

参考URL：

http://www.alto.co.jp/dk/2home/011-1.html

お礼

回答ありがとうございました。

質問にも書きましたが、
５つほど前の質問（質問者：radix）の中で参考にしたページがそれでした。
これによると、水に溶けないのは
無極性の非イオン性物質だそうですが、
水銀のような単体金属もこれに含まれるんですかね？

回答No.1

piyocchi

水銀って金属だから溶けないのではないでしたっけ？
鉄とか銅は水に溶けませんよね？(溶けたら大変！)
ただ、金属でもイオンになれば溶けます。
塩化鉄や硫酸銅は可溶性ですよね？
これらは水に溶かすとイオンになりますよね。
だから、イオンで無い限り金属は溶けないと思いますが…。
ただ、水銀イオンってあるんですかね？
ちょっとわからないです…汗
化学履修者なのにちょっと素人みたいでごめんなさい…。

お礼

回答ありがとうございました。

水銀イオンにはHg+とHg2+がありますが、
水銀を水に入れても水銀イオンにはならないと思います。
（水と反応してイオンになるのは
イオン化傾向の大きいカリウムやナトリウムだけですよね）
水銀は金属だから、という理由は
→水銀は金属結合性だから
→水銀は（無極性の）非イオン結合性物質だから
という理由に含まれる、と解釈して良いのでしょうか？