硫酸銅を水に溶かすとどうなるか

質問

たとえば１Lの水に0.01molの硫酸銅を溶かしたとします。
硫酸銅は溶けて銅（II）イオンとなるから
[Cu2+]=10^-2となり
溶液は中性だから
[OH-]=10^-7であり
[Cu2+][OH-]^2=10^-16になるとおもうんですけど
これじゃあ水酸化銅（II）のSpがだいたい10^-20くらいであるため
Cu(OH)2の沈殿が生成してしまうことになってしまうのですが
本当に沈殿ができるのですか？実際にはできないと思うのですが…

回答No.1

ht1914

水酸化物が沈澱するような金属イオンを含む塩の水溶液はたいていは酸性です。硫酸銅水溶液は酸性です。塩化鉄ＦｅＣｌ３の水溶液はもっと強い酸性です。

酸性だということは溶液の中にイオンが融けている状態でＯＨ－が消費される仕組みが存在しているはずです。
硫酸銅の場合でいうと水溶液中にＣｕ２＋しかイオンが存在していないのであれば中性であるということです。酸性であるということは［Ｃｕ（ＯＨ）］＋がいくらかの割合で存在しているということを表しています。Ｃｕ２＋に配位している４つの水の中の一つがＯＨ－に変わっているのです。
酸性になっていますから［ＯＨ－］＜１０＾（－７)です。
硫酸銅はかなり水に溶けますから１ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度も可能です。
この時のｐＨがわかるといいのですが。
仮にｐＨ＝４としましょう。
［Ｃｕ２＋］＝１、［ＯＨ－］＝１０＾(－１０)
ギリギリですね。
これだと外部からアルカリを加えるとすぐに沈澱が始まるということになります。

［Ｃｕ２＋］＝０．０１だと少し余裕があります。

ここでの考えでいうと沈澱は弱い酸性で起こります。ｐＨ＜７で初めて沈澱が起こるのではありません。アルカリ性溶液を加えて元々の溶液の酸性をいくらか弱めてやると沈澱し始めるということになります。