乾燥剤について質問があります（高校化学）。

質問

乾燥剤について質問があります（高校化学）。
　「塩基性乾燥剤（ソーダ石灰）などは、酸性の気体（二酸化炭素）と中和反応して、捕集される」との説明がありました。中和反応は水溶液中で行われるイメージが強いのですが、乾燥剤のように、水がなくても中和反応するのでしょうか？
　このときの反応式や中和の様子を説明していただけるとありがたいです。

回答No.1

htms42 · ベストアンサー

酸・塩基は普通水溶液で考えていますね。
「溶液を酸性にする物質が酸」です。アルカリ性にする物質がアルカリです。「酸性」はリトマスの変色、金属、金属の化合物を溶かす、すっぱい味がする、・・・というような性質として理解されていました。化学式がわからないときでもこういう性質を示せば酸です。「塩基」は酸の働きを打ち消して「塩」を作る物質という意味の言葉です。水に溶けにくい、アルカリ性の弱い物質に対しても使うことができますから現在一般的な名称として使われています。
アレニウスの定義は酸性の原因がＨ^＋だということを踏まえて、上の定義を言い直したものです。

これに次の項目を追加するとあなたの質問の答えになります。

「水溶液中で酸・塩基として働く物質は水のないところでも直接、反応することができる」

ＨＣｌ＋ＮＨ３→ＮＨ４Ｃｌ
これは水溶液中での反応をあらわしていると考えることができますが、気体のＨＣｌと気体のＮＨ３との反応をあらわしているとも考えることができます。水溶液中では水を仲立ちにしてＨ＋とＯＨ－の反応であると考えますが気相では直接反応します。反応の仕組みが少し異なることになります。濃塩酸の瓶と濃アンモニア水の瓶を並べて栓を取ると両方から気体が出ます。その２つが混ざるところで白い煙が生じます。ＮＨ４Ｃｌです。
酢酸とアンモニアの組み合わせでも気体と気体の直接反応がが可能です。この場合も水溶液中での反応と気相中での反応は同じ反応式です。
純度の高い液体の酢酸（純度の高い酢酸は冬場には凍ります。夏であれば実験できます。）にＮＨ３の気体を吹き込んでも同じ反応式です。

固体のＮａＯＨと気体のＨＣｌは直接反応します。
反応式はＮａＯＨ＋ＨＣｌ→ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏです。
水溶液中での反応の場合と同じ反応式です。

ＣａＯ＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３
は中和反応であると考えられます。逆反応は炭酸カルシウムの熱分解です。

回答No.2

keyuki

気体を乾燥させなければならない、ということは気体中に水分が含まれているということですよね。
そこに水の微粒子がある、って考えたら中和するイメージ湧きませんか？
正しいかどうかは別として、自分はそうやって考えています。重要なのは乾燥剤の選択、ですからね。