専門が化学でなく化学初心者に近いので教えていただきたいのですが。

質問

専門が化学でなく化学初心者に近いので教えていただきたいのですが。
硝酸に純水を混ぜると、水素イオンと硝酸イオンに電離しpHは7以下になると思うのですが、その水溶液に再び純水を加えていきpHを7にするとそこには純水に硝酸イオンがそこそこ多く含まれた状態を作り出すことは可能なのでしょうか？不純物がある時点で純水とは言えないのは承知してますが、硝酸イオンだけが多く含まれた水を作りだしたく、それは可能かよく分からないので。また、純水の方の水素が硝酸イオンに影響しないためにpHを7にするというのは、何とかの法則など化学の考え方にあっていないところがあるのかを知りたいので教えていただけませんでしょうかm(_ _)m？
また、同様に炭酸水素ナトリウムに純水を混ぜると、炭酸イオンと水素イオンで炭酸ができるのはすべてではないと思うのですが、すべて炭酸に変えて、ナトリウムイオンだけの水を作り出す方法があれば教えて頂けませんでしょうかm(_ _)m？

回答No.5

yespanyong

＞硝酸が水に溶けると電離する水素イオンと硝酸イオンの割合というのは同数だけ電離するのでしょうか？

硝酸HNO3の分子1個が電離すると水素イオンH+と硝酸イオン(NO3)-がそれぞれ1個ずつ生成しますので、この場合の水素イオンと硝酸イオンの生成量ははほぼ同数と考えて差し支えないと思います。

＞また、すべてが電離しているのではなかったのですね、まだ分子として残っていたのですね、知りませんでした(^_^;)
＞ということは、電離していない硝酸は硝酸として水の中に存在しているということですよね、かなり薄めても危ないんですね(^_^;)

この記述を読んでみると、水溶液中に「電離していない硝酸」が「分子として残って」いると「危ない」とお考えのように見えてしまいますが、もしそうお考えであればそれは間違ってます。
なぜ硝酸が一般的に「危ない」とされているのか良く考えてみることをお勧めします。

＞その分子として残るのとイオンに変わる割合は何か法則的なもので決まっているのでしょうか？

物質ごとに決まっている定数(電離定数などと呼ばれる)により定式化されています。

＞それと、炭酸水素ナトリウム水溶液から加熱して二酸化炭素として炭酸イオンを減らす場合、水酸化物イオンが生じるというのは、水の電離が多くなるということでしょうか？
＞それが温度によって水のpHが変化する理由になると考えてよろしいですよね？

よろしくない可能性が高いような気がします。
ここでいう「温度によって水のpHが変化する」というのはどういう変化でしょうか？

＞水自身の電離はホントに少ないと聞きましたがpH7のときが一番多くなるとかあるのでしょうか？

水は電離すると水素イオンと水酸化物イオンに分かれるわけですが、「水自身の電離はホントに少ない」というのが水溶液中の水素イオンおよび水酸化物イオンの量が少ないということを意味するのであれば「pH7のときが一番多くなる」というのはむしろ事実とは逆で、大雑把に言えば、pHが7未満の場合は水素イオンの量が多い、pHが7を超える場合は水酸化物イオンの量が多い、pHが7の場合は水素イオンも水酸化物イオンも少ないということになります。

お礼

とても詳しいご説明本当にありがとうございますm(_ _)m
硝酸が危ないとされるのはあまりよく分かりませんが、硫酸と混ぜると金をも溶かす王水になるというからでしょうか(^_^;)後、ちょっと調べると何かと混ぜると爆発したりするからとでてました(^_^;)この程度の知識しかなくてすみませんm(_ _)m
ネットで水について調べていると、水の温度を上げ下げするとpHが変化するという内容を見つけました。それが温度の変化によって二酸化炭素か何かをを吸収や放出することで水素イオンや水酸化物イオンの量を変化させ、pHが変わるのだと勝手に解釈していましたが違いますでしょうか(^_^;)？
後、もうひとつお教えいただきたいのですが、市販の飲料水の成分のナトリウム、カリウム、マグネシウム…といったいわゆるミネラル成分といわれるものはその飲料水の中では分子として存在している量は結構多いと考えてもよろしいでしょうか？また、飲料水の成分表示のいくら含まれていますという表現は分子、イオンに関わらずその成分という意味なのでしょうか？すいませんがもうしばらく私めにご教授くださいm(_　_)m？

回答No.4

noname#116453

水溶液中の陽イオンと陰イオンのバランスが崩れることはありません。
なので、硝酸イオンが存在すれば必ずそれと同量の陽イオンが生じます。ここではH+がそれに相当します。また、７に近づけば水自身の電離によって生じるOH-の量も無視できなくなります。なので、希釈すればpHは７に近づくでしょうけど、７にはなりません。それどころか６にすることですらかなりの希釈をしなければ無理でしょう。
まあ、希釈に使う純粋のpHが７だということを考えれば７にするのが困難であることはわかると思いますし、pH６での水素イオン濃度が10^-6 mol/Lであることを考えれば現実的でないことがわかると思います。

お礼

ご回答ありがとうございますm(_ _)m
水自身の電離はホントに少ないと聞きましたがpH7のときが一番多くなるとかあるのでしょうか？
できましたら理由も教えていただければうれしいです。
水というものは本当に難しいですね(^_^;)
pH7に近づけるのは無理なことはよく分かりました。
ありがとうございましたm(_ _)m

補足

すみません、お礼に補足内容書いてしまいました。
そちらの質問にもお答えしていただければ助かりますm(_ _)m

回答No.3

kagakusuki

純粋な水も、自然の状態で僅かに（約556万分の1）分解して、水素イオンと水酸化物イオンに変わっていますから、水がある限り硝酸イオンのみやナトリウムイオンのみにする事は出来ません。
　硝酸は水に溶けると一部が電離して、水素イオンと硝酸イオンになります。
　ここから、水素イオンのみを取り除こうとしても、減少した水素イオンの量に等しい量だけ、水や残っている硝酸分子が電離して、新たに水素イオンが発生しますし、最初の水素イオンを取り除く操作の過程で、硝酸や酸素も取り除かれます。
　純水に硝酸が微量でも溶けている以上、必ず水素イオン濃度は、只の純水の水素イオン濃度よりも高濃度になりますから、必ずpHは7を下回ります。（pHは水素イオンと水の割合を表す値です）
　炭酸水素ナトリウム水溶液は、常温でも自然に分解して二酸化炭素を放出しますが、ある程度分解が進むと、それ以上は分解しなくなりますから、炭酸イオンの一部は残ります。
　炭酸水素ナトリウム水溶液の温度が65℃以上になると分解は急速に進みますから、炭酸水素ナトリウム水溶液から二酸化炭素を追い出すだけであれば、加熱するのも一つの手だと思います。
　但し、二酸化炭素が減少すると、替わりに水が分解して、水酸化物イオンが生じますから、ナトリウムイオンだけにする事は、硝酸の場合と同様に不可能です。
　勿論、その場合のpHは、必ず7を上回ります。

　液体の水が存在する状態で、水素イオンや水酸化物イオンを無くする方法は、この世に存在しません。

お礼

めちゃくちゃ分かりやすいご説明感謝いたしますm(_ _)m
もう少し分からないところがあるので教えていただければうれしいのですが(^_^;)
硝酸が水に溶けると電離する水素イオンと硝酸イオンの割合というのは同数だけ電離するのでしょうか？
また、すべてが電離しているのではなかったのですね、まだ分子として残っていたのですね、知りませんでした(^_^;)
ということは、電離していない硝酸は硝酸として水の中に存在しているということですよね、かなり薄めても危ないんですね(^_^;)
その分子として残るのとイオンに変わる割合は何か法則的なもので決まっているのでしょうか？
詳しく教えていただけるとうれしいです。
それと、炭酸水素ナトリウム水溶液から加熱して二酸化炭素として炭酸イオンを減らす場合、水酸化物イオンが生じるというのは、水の電離が多くなるということでしょうか？
それが温度によって水のpHが変化する理由になると考えてよろしいですよね？
教えてください、お願いしますm(_ _)m

補足

すみません、お礼に補足内容書いてしまいました。
そちらの質問にもお答えしていただければ助かりますm(_ _)m

回答No.2

ORUKA1951

ひょっとして、陰イオン水とかを想定していませんか？
宣伝文句に曰く・・・水を電解して陰イオンだけを含む(陽極周囲の水)を取り出して殺菌に使うとか(^^)
あれはウソです。実体は食塩を加えて電気分解して・・・結局水酸化ナトリウム水溶液と同じもの。

　いくら薄めてもpH7にはならない。これはpHの基本ですから復習してください。

お礼

本当に水は難しいです(^_^;)
復習します、ご回答ありがとうございましたm(_ _)m

回答No.1

yespanyong

硝酸イオン(NO3)は陰イオンなので、硝酸イオンを含む水溶液では硝酸イオンと等価量の陽イオンの存在が必須です。
貴方の言う「硝酸イオンだけが多く含まれた水」に水素イオンの存在も許されないと言うなら、そんな「水」は存在しないと言わざるを得ません。
そもそも希硝酸に「純水を加えてpHを7にする」なんて書いてますが、そう簡単にはpHは7になりません。

後段のナトリウムについても、陽イオンのナトリウムイオンが水溶液中に存在するためには同時に水酸化物イオンや炭酸イオンなどの陰イオンが等価量存在する必要があり、そのような陰イオンだけを水溶液中から排除するのははっきり言って無理です。

お礼

そうですよね～(^_^;)
まだまだ勉強不足だと実感いたしました、ご回答ありがとうございましたm(_ _)m