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乾燥剤について
こんばんわ。 さきほども質問させてもらった高2のflankです。 硫酸のあたりを勉強しているのですが、 そこで出てきた乾燥剤について質問です。 中性の乾燥剤としてCaCl^2(塩化カルシウム)が上がっていました。 また、捕集する気体と反対の性質の乾燥剤は使えないとも 書いてありました。 なので、中性の乾燥剤であるCaCl^2は塩基性にも酸性にも使える ものだと思っていたのですが、注意する組み合わせとして、 CaCl^2とNH^3、CaCl^2とC^2H^5OHが中和してしまうと 上がっていました。 なぜ、中性であるCaCl^2が中和する?のでしょうか。
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カルシウムイオンは、EDTAなどのキレート剤と結合してキレートになります。 このとき、カルシウムに対して窒素が孤立電子対(非共有電子対)を出して 「配位結合」をする、というのは既に習っているでしょうか。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%81%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%B3%E5%9B%9B%E9%85%A2%E9%85%B8 (「使用例」の段の左側にある図を参照:Mがカルシウムに相当します) この「配位結合」は、「ルイスの酸と塩基の定義」で考えると、「カルシウム イオン」(ルイス酸)と「窒素原子」(ルイス塩基)の中和とみることができます。 つまり、カルシウムイオンは、最大で6つの電子対を受け取ることができるため、 塩化物イオンの2つの電子対しか受け取っていない無水塩化カルシウムは、 孤立電子対を持つアンモニア(の窒素原子)やエタノール(の酸素原子)と さらに結合することができます。 これを、その本の著者は「ルイス酸(カルシウムイオン)とルイス塩基(アンモニア やエタノール)の中和反応と解釈して、「CaCl^2とNH^3、CaCl^2とC^2H^5OHが 中和してしまう」と書いたのだと思います。 ちなみに、無水塩化カルシウムが乾燥剤として使えるのも、水がカルシウム イオンに対してルイス塩基として反応するため、という見方ができます。 (でも、ルイスの定義で「中和」と言われるのは、確かにちょっとわかりにくいかもしれません)
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