すいません。化学のいろいろな質問です。大至急です

質問

化学の質問です

炭酸水素ナトリウムの水溶液って何性ですか？

っていうよりも炭酸水素ナトリウムってカルボン酸と反応して炭酸が発生するようですが、どうしてですか？
弱酸の遊離が起きるからといっていたのですが、炭酸水素ナトリウムはアルカリ性のような気がするのですが。

あと炭酸が発生するはずなのに、化学反応式ではH2CO3ではなくH2O+CO2となっていました
どうしてですか？

またこういったか書かれ方をするのをみると、炭酸は言ってみれば二酸化炭素の水と同じなのですか？

NaHCO3 → Na^+ + HCO3^-

NaHCO3の解離により生じる重炭酸イオン(HCO3^-)は「両性電解質」と呼ばれ、
酸と塩基の両方の性質を持つ欲張りな物質です。

CO2より強い酸(カルボン酸等)を加えると、
HCO3^- + H^+ → H2CO3(炭酸) → CO2 + H2O

炭酸は水溶液中でのみ存在する物質で、分解してその殆どが水とCO2に変化します。

CO3^2-より強い塩基を加えると、
HCO3^- + OH^- → CO3^2- + H2O

HCO3^-自体は加水分解により弱塩基性を示しますが、
それとは無関係に相手により酸と塩基のどちらにでもなりえます。

とあったのですが結局炭酸水素ナトリウムはカルボン酸ですか？

また炭酸水素ナトリウムが酸として働くか塩基としてはたらくかはどう判断すればいいのですか？

たとえば、カルボン酸ではどうなりますか？

回答No.4

potachie · ベストアンサー

念のため。

o/m/p- はそれぞれ 1,2/1,3/1,4-
では1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane
と
o-m-p-hexachlorocyclohexane
は同じですか？

ヘキサンの場合、配向性を持たないので、オルト、メタ、パラを使った命名法はあまり使わないと思います。
ベンゼン環の構造式で、六角形の中に丸を書く方法がありますが、これが正しい書き方なんです。ベンゼン環を構成する６つの炭素原子は等価で、２重結合の電子雲は６つの炭素原子が平等に持つため、ベンゼン環全体でみると、ドーナツ型のようなわっかを作っています。
ここに、電子を与えたり、吸いとったりする官能基がつくと、電子雲に濃淡の波ができて、２位や３位に付きやすい官能基の種類が決まってきます。
これを配向性といいます。

回答No.3

potachie

お礼や補足の中で連続質問すると削除されることがあるみたいなので、気をつけてね。

炭酸水素ナトリウムは塩基
フェノールは酸
として二つを反応させると中和反応が起こると思ったのですが
反応しません
どうしてですか

→　これは、炭酸イオンと炭酸水素イオン、炭酸の３つと、フェノールの酸の強弱（反応性）を比べることで理解できます。
この反応は、水溶液中のイオンが反応します。フェノールは、フェノキシドイオンと水素イオンに（ごく微量の割合ですが）分かれます。炭酸水素ナトリウムは、炭酸イオンもしくは炭酸水素イオンとナトリウムイオンに分かれます。
弱い酸は、ナトリウムイオンとの結びつきが小さいものを指します。
先のカルボン酸は、弱酸の中では比較的強く、炭酸水素ナトリウムの一部からナトリウムイオンを奪い取り、炭酸にしてしまうくらいの強さがあります。炭酸は、二酸化炭素と水になって、水溶液中からなくなってしまいますから、この反応はこの方向に進みます。高校の教科書で、揮発性の酸のかかわる中和反応は、その酸ができる方向に進むというのは、こういう意味です。
フェノールは、かなり弱い酸のため、炭酸イオンからナトリウムイオンを奪うことはできますが、炭酸水素イオンからナトリウムイオンを奪うほどの強さはありません。（この関係を酸の強弱という人もいます）
炭酸水素イオンは揮発しませんから、この反応は進まないんですね。少しはナトリウムフェノキシドができますが、ごく微量のため、反応がしているようには見えないんです。

また全く関係ない話になって申し訳ないのですが
ベンゼン環は１、２、３、４、５、６－ヘキサクロロシクロアルカンのように数字を使うときもあるようですが
オルト、メタ、パラで名前がつくこともあるようですが
それはどういうときにオルト、メタ、パラなのですか？

命名法の種類によります。疑問に思われているように、同じものを２つの方法で命名することもできます。
オルト、メタ、パラというのは、配向性を重視した命名法です。化学反応のしやすさを命名に取り入れたやり方で、命名法としては少し古い方法と思います。
http://top.maru-study.com/kagaku/contents/omake/yuukimeimeihou.pdf
要はこのサイトの書いているとおりで、
「二置換ベンゼンでは，置換基の位置が1，2- のときはオルト (o-)，1，3- のときはメタ (m-)，1，4- のときはパラ (p-) という接頭語で表す。」
ということに過ぎません。
オルト、メタ、パラ配向性で命名されたものは、必ずＩＵＰＡＣ置換命名法で１，２－～、１，３－～、１，４－～という命名もできます。
人間でいうと二つ名をもっているということですね。

補足

炭酸水素ナトリウムは塩基
フェノールは酸
として二つを反応させると中和反応が起こると思ったのですが
反応しません
どうしてですか？
という質問をしたのですが、どうして炭酸水素ナトリウムは酸として働くという発想は間違えてますか？

また
フェノールは、かなり弱い酸のため、炭酸イオンからナトリウムイオンを奪うことはできますが、炭酸水素イオンからナトリウムイオンを奪うほどの強さはありません
という部分の意味がわかりませんでした。
フェノールはかなり弱い酸らしいのですが、酸としての炭酸水素イオンよりも強い酸ですか？

回答No.2

Tacosan

フェノールと炭酸のどっちがより強い酸であるかを考えれば PhOH + NaHCO3 がどうなるかは自明.
１、２、３、４、５、６－ヘキサクロロシクロアルカンって何だ. しかもベンゼンと関係ないし. ひょっとして 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane のことか?
o/m/p- はそれぞれ 1,2/1,3/1,4- の代わり.

補足

フェノールと炭酸のどっちがより強い酸であるかを考えれば PhOH + NaHCO3 がどうなるかは自明.

とあるのですが、NaHCO3とフェノールのどっちがより強い酸であるかとフェノールと炭酸のどっちがより強い酸であるかを考えることは同じですか？

１、２、３、４、５、６－ヘキサクロロシクロアルカンって何だ. しかもベンゼンと関係ないし. ひょっとして 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane のことか?
すいません。そのとおりです。

o/m/p- はそれぞれ 1,2/1,3/1,4-
では1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane
と
o-m-p-hexachlorocyclohexane
は同じですか？

回答No.1

potachie

炭酸水素ナトリウムの水溶液って何性ですか？

→　塩基性です。温度によって強度は異なります。

っていうよりも炭酸水素ナトリウムってカルボン酸と反応して炭酸が発生するようですが、どうしてですか？

→　カルボン酸は弱酸といえど酸です。酸＋塩基　の反応ですから、中和するからです。

弱酸の遊離が起きるからといっていたのですが、炭酸水素ナトリウムはアルカリ性のような気がするのですが。

→　中和した結果、弱酸の炭酸ができます。

あと炭酸が発生するはずなのに、化学反応式ではH2CO3ではなくH2O+CO2となっていました
どうしてですか？

→　実際に実験してみて二酸化炭素が発生するからです。化学は机上の学問ではなく、実際の実験を書き留めた学問ですから、実際に起きること以外に意味はありません。

またこういったか書かれ方をするのをみると、炭酸は言ってみれば二酸化炭素の水と同じなのですか？

→　炭酸　は、水溶液中で、二酸化炭素 ＋ 水 と双方向で平衡の関係になっています。　二酸化炭素は、どんどんと泡になって水溶液中からなくなってしまいますから、炭酸もどんどんと二酸化炭素と水になります。

とあったのですが結局炭酸水素ナトリウムはカルボン酸ですか？

→　いいえ。分子式の構造がちょっと違います。蟻酸が最も単純な形のカルボン酸です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AE%E9%85%B8
カルボン酸は１価の酸ですが、炭酸は２価の酸です。炭酸の分子構造と蟻酸の分子構造を並べて描いてみるとよくわかりますよ。

また炭酸水素ナトリウムが酸として働くか塩基としてはたらくかはどう判断すればいいのですか？

→　相手次第です。化学反応は、相手がある反応です。自分自身だけで決まるわけではありません。水ですら、相手によっては酸にもなりますし、塩基にもなります。

たとえば、カルボン酸ではどうなりますか？

→　カルボン酸は弱酸、炭酸水素ナトリウムは塩基です。そのまま単純に中和反応をし、カルボン酸ナトリウムと炭酸（二酸化炭素と水）ができます。

補足

かなり丁寧な回答ありがとうございます

また追加で色々聞きたいのでまた補足おねがいします

炭酸水素ナトリウムは塩基
フェノールは酸
として二つを反応させると中和反応が起こると思ったのですが
反応しません
どうしてですか

また全く関係ない話になって申し訳ないのですが
ベンゼン環は１、２、３、４、５、６－ヘキサクロロシクロアルカンのように数字を使うときもあるようですが
オルト、メタ、パラで名前がつくこともあるようですが
それはどういうときにオルト、メタ、パラなのですか？