化学反応式について

質問

都内の付属校に通っている高校生です。
レポートを書いてるときにふと思ったことがあったので質問させていただきます。
例えば
CaCl2+2AgNO3→2AgCl↓+Ca(NO3)2
という式がありますよね？これが
CaCl2+2AgNO3→CaCl2+2AgNO3
のままということはないのですか？
できれば化学反応式の原理も詳しく教えてくださると嬉しいです。興味本位ですがはやく知りたい輩なのでご返答の方よろしくお願いします。

回答No.2

cathoderay · ベストアンサー

まぁ、基本的には
その回答も絶対間違っているというわけではないのでしょうが、それは反応式ではありません。

化学反応がなぜおこるか？
ということを話しますと。

化学反応は反応する分子同士が激突することによって
化学反応が開始されます。
その衝突確立が高いほど反応が起こりやすくなります

この反応が起こりやすくするためには
活性化エネルギーという概念が出てきます。

分子同士の活性化エネルギーというものが高くなれば
より衝突しやすくなり反応が起こるようになります。

この活性化エネルギーを満たしていない限り反応は
おこらないので、左辺＝右辺という状況も起こります。

活性化エネルギーとは何か？を学校の先生に尋ねてみてはいかがでしょうか？
なぜ、活性化エネルギーはどういうものかという理屈は
高等物理（大学での物理）の範囲になってきます
さらっと流すと
０Ｋ（ケルビン）のときの物質は基底状態
と呼ばれる状態にあります。
この物質が温度Ｔのときα以上のエネルギーを持つ
分子の存在確立はｅｘｐ（－α／ｋＴ）
”ｋはボルツマン定数”
ここから活性化エネルギーを持つ分子の存在確立を
割り出して・・・
あとは大学の先生かどちらかというと物理の先生に
聞いてみてください。

お礼

化学反応というのは分子同士のぶつかり合いが凄いほど反応しやすくなるんですね☆そして、それには活性化エネルギーという概念が必要と…
今度。物理の先生に聞いてみますね、附属なので大学の先生にも♪詳しく答えてくださりありがとうございました！！

回答No.4

serinagy

基本的に化学反応には必ず逆反応があります。
そしてその平衡状態になります。
A + B → [AB] → A' + B'
AとBが衝突すると [AB] のような遷移状態（中間複合体）を経ますが、
この時活性化エネルギーという障壁があります。
例えばH2とO2が反応してH2Oが生成するときに
H2分子内及びO2分子内の結合を断ち切るためにはエネルギーが必要だということです。
この時衝突してもほとんどの場合エネルギーが足りず、障壁を乗り越えられずまたもとの状態に戻ります。
エネルギーが十分に高かった場合その障壁を乗り越えて反応が進みます。
H2とO2が反応するときには、火のような最初のエネルギーを与えてやればこの反応は爆発的に進みます。
しかしその逆反応は障壁があまりに高いためにほとんどおこりません。
常温では液体の水になってしまうため気体のときのような高いエネルギーでの衝突が起こりえないのです。
高温で（水蒸気として）反応させれば逆反応は起こるでしょうが、
それも障壁の高さのためほとんど起こらないでしょう。H2Oの方が安定だからです。
なぜその方が安定化ということは酸化還元反応にも関係してきます。
水素や多くの金属は酸素と結合する方が安定なのです。（だから金属は自然に錆びちゃう訳ですね）
このようにほぼ一方的に片方に進む反応もあれば、一方的には進まずに両方向に進むものもある訳です。
人間が化学的に反応させるときは温度や圧力等を変えて目的の化合物を生成する方向を強めてやります。

今回の化学反応式はそのような反応式とは少し異なった点があります。
イオン結合している物質の化学式は分子状物質とは異なり組成式であることはご存知ですよね。
例えばCaCl2は水の中ではおそらくほとんどCa2+とCl-として存在していると思われます。
AgNO3は電離しているものとしていないものとが存在しているのでしょう。
ですからCaCl2といった記述はあくまで便宜的なものです。
ただこの反応式が基本的にほとんど右に進む理由はAgClが沈殿することにあります。
水中で様々なイオン同士が衝突するわけですが、Ag+とCl－が衝突してAgClができると沈殿して、
系から除外されてしまいます。沈殿物は水の中での衝突がほとんど起きなくなってしまう訳です。
そうすると化学平衡は右にずれますから、反応はどんどん右に進むことになるのです。

回答No.3

lone_lynx

CaCl2+2AgNO3→2AgCl↓+Ca(NO3)2
この化学反応式には重要な要素が抜けていることにお気づきですか？

水です。

水が無ければこの反応式は成り立ちません。言うなれば
CaCl2+2AgNO3→CaCl2+2AgNO3
です。

化学反応式も、一般の数式も同じです。
　　1+1=2
と言う数式の原理てなんですか？
「１に１を加えると２になる」てことを式に表しただけですよね。
化学反応式も一緒です。ある化学反応を式に表しただけです。文章で書くより楽だし分かりやすいからそうしてるまでです。

お礼

あ、、、そうでしたね、水がなければ沈殿なんていえませんね、うっかりしていました＾＾；；
化学反応式も数式と一緒と考えれば悩まずにすみそうです。お答えいただきありがとうございました。

回答No.1

Freeuser

化学反応というのは、物質ＡやＢが、ＣやＤといった産物に変化することですよね。
ＡやＢがそのままなんだったら反応していないので、反応式とはいえない。

CaCl2+2AgNO3→2AgCl↓+Ca(NO3)2
の反応の場合ですが、確かに、反応せずにそのままのものはあります。
AgClのイオン積は10^-10くらいですので、それを満たす程度にはAg+やCl-は沈殿しないで存在できます。
つまりCaCl2とAgNO3が反応しないで残るって事ですね。

「化学反応式の原理」とおっしゃってますが、まず「反応ありき」だと思います。反応があって、それを定量的にわかりやすく記述するために化学反応式があるのだと思います。

お礼

反応しない場合もやっぱりあるんですか…かなりの驚きです！!先入観にとらわれちゃダメですね。（苦笑）
化学反応式は反応をわかりやすくする補佐みたいなものなのですね？答えてくださりありがとうございます。