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希硫酸について
Ichitsuboの回答
- Ichitsubo
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イオン化傾向と絡めて考える事柄です。 イオン化傾向とは、おおざっぱに言って、金属が陽イオンになる性質のことで、金属の種類によって程度の差があります。 「K Ca Na……(かそうかな……」はその順番を表しています。 この順によると、「…Pb (H2) Cu Hg…」ですから、銅は水素よりも陽イオンになりにくいと分かります。つまり水素がH^+、銅がCuになっている状態は良い感じ(安定)です(だって水素のほうが陽イオンになりやすいのですから)。しかし、水素がH2、銅がCu^2+になっている状態は、この二つを比べて陽イオンになりにくい銅がイオンになっていて、なりやすい水素がイオンではないので不安定な状態です。 普通は、安定な状態から不安定な状態には、ひとりでにはかわりません。 H^+とCuが共存している状態から、H2とCu^2+が共存する状態には変わりにくいのです。 ところで、金属が酸に溶けるというのはどういうことでしょう。 私は「金属が酸に溶ける」という表現は嫌いです。これは本質を言った言葉ではないからです。 "マグネシウムが希硫酸に溶ける"という反応の本質は、「水素イオンによって金属マグネシウムが酸化されマグネシウムイオンになる」というものです。反応式で書くと、 2H^+ + Mg → H2 + Mg^2+ となります。 先ほどのイオン化傾向で考えると、左辺より右辺のほうが安定なのでこれは自然に起こります。ではご質問の「なぜ銅は、マグネシウムが希硫酸と反応するように、希硫酸に反応して溶けないのか」を考えます。 仮に、反応するとしましょう。反応式は次の通りになるはずです。 2H^+ + Cu → H2 + Cu^2+ イオン化傾向を考えると、左辺より右辺が不安定で、こんな反応は起こりにくいというのが分かります。 よって「銅は希硫酸とは反応せず、溶けない」と言えるのです。 イオン化傾向を考えれば、希硫酸や希塩酸、酢酸水溶液などに溶けない金属はもっとあると分かりますね。 なお、鉛は希硫酸や希塩酸と反応しますが溶けません。鉛の表面だけは反応し、硫酸鉛や塩化鉛を作ります。これら硫酸鉛や塩化鉛は水に非常に溶けにくく、また、この反応が内部まで進まないという理由があります。(酢酸水溶液だと、反応した後の物質が水にわりと溶けますが)
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