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なぜ2段階も電離するのか謎

htms42の回答

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回答No.3

>でも本当はH2SO4 ⇔ H^+ + HSO4^-      HSO4^- ⇔ H^+ + SO4^2- と書かないといけないのではないですか?? 確かにそうです。 wikiで「硫酸」の項を引くと2段階の乖離の式が載っています。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AB%E9%85%B8 なぜ炭酸や亜硫酸は2段階の電離を考えているのに硫酸は一度にH+が2つ出るような式で考えているのかです。 それは#1の終わりにも書いたことが関係します。 >中和滴定では主にpHの変化を扱っています。それを利用して濃度決定をやることが多いです。どういう化合物が存在するかという話はややこしい議論になる場合は飛ばしてしまっています。 wikiにNaOH水溶液を加えた時のpHの変化を示すグラフが載っています。濃度が書いてありませんがどちらも0.1mol/Lです。 硫酸は10mLあります。NaOHの添加量が0mLのとき、pH=1です。これは H2SO4→H^++HSO4^- に対応するものです。中和に必要なNaOHの量は20mLになっています。そこでのpHの値は7付近ですが詳しい数字は読み取ることができません。(詳しい計算をするとpH=7.3ぐらいです。段の勾配が急ですからこれは検出不能と考えていいでしょう。) 途中の10mLのところには段がありません。この曲線だけを見るとH2SO4は濃度は2倍の塩酸と同じ内容です。中和反応を利用して濃度決定をやるという場合は中和点が問題になります。段がなければ指示薬を使うことができませんので第一中和点がわからないのです。硫酸単独の時のpHの値と中和点とでは食い違いがあります。問題意識が中和点にあるということで中和点の方に合うような表現を採用することにしているのでしょう。もっと濃い硫酸の場合は第一中和点の段がわかるようになります。でもそれほどシャープではありません。 ※炭酸や亜硫酸のpHの変化のグラフと比べてみてください。はっきりとした段が2つできています。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%92%8C%E6%BB%B4%E5%AE%9A%E6%9B%B2%E7%B7%9A 食塩と濃硫酸を混ぜて加熱すると塩化水素を発生させることができます。塩化水素の製法として昔はよく使われていたものです。教科書でも出てきます。 NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl 濃い硫酸では第二段階の電離はほとんど起こりませんからNaHSO4ができます。なぜNa2SO4ではないのかという質問がよく出ます。

hohoho0507
質問者

補足

要するに、硫酸も二段電離であるが、明確な中和点が2つではなく1つしか見えないので(二段電離と滴定曲線の矛盾) H2SO4 ⇔ H^+ + HSO4^-      HSO4^- ⇔ H^+ + SO4^2- と書かないでH2SO4→H^++HSO4^- なるということですか?? 後、NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl 濃い硫酸では第二段階の電離はほとんど起こりませんからNaHSO4ができます。 なぜ第二段の電離がほとんど起こらないとNaHSO4ができるのかというと イオン性の物質でないものは水和し水と結合することによって電離がおきます。なので、水だけに限らず、NaClであっても結局、結合することは変わらないのでこのように言えるという解釈でよろしいんですか?

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