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金属Caに希硫酸を加えると、先に水と反応する理由

以前、 「鉛Pbに希硫酸を加えると難溶性の塩が生じ、反応が止まるのに、カルシウムCaに希硫酸を加えても反応が進むのは何故?」 という質問をし、 「CaはH2SO4よりも先にH2Oと反応(Ca+2H2O → Ca(OH)2+H2)し、 その後で中和反応(Ca(OH)2+H2SO4 → CaSO4+2H2O)で難溶性の硫酸カルシウムが生じる」 という解答を頂き、Pbとの違いについては納得できたのですが、 新たに疑問が生まれました。 H2Oの方が硫酸イオンSO4^2-より還元され易いため、 2H2O+2e^- → H2 + 2OH^-の反応が優先的に起こるから、 Caの表面が硫酸カルシウムに覆われることは無いのでしょうが、 そもそも何故、SO4^2-は(ついでに言うと硝酸イオンNO3^-も)H2Oより還元されにくいのですか? そして、ハロゲン化物イオン(I^-、Cl^-)は何故H2Oより還元されやすいのですか? できれば分子構造、極性などを絡めての説明をお願いします。

noname#209550
noname#209550
  • 化学
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noname#160321
noname#160321
回答No.1

>何故、SO4^2-は(ついでに言うと硝酸イオンNO3^-も)H2Oより還元されにくいのですか? >そして、ハロゲン化物イオン(I^-、Cl^-)は何故H2Oより還元されやすい ごく単純に言って、「還元された時にできる化学種が安定なかたちになれるか次第」です。 SO4^2- → SO4^-・ NO3^- → NO3・ これらは安定な化合物になることができません。 無理を言えば、 2NO3・ → 2NO2↑ + O2^*(励起酸素)↑ もできますが、かなりエネルギー的に不利です。 ハロゲン化物イオンは還元されると直ぐにハロゲン分子になってしまい非常に安定です。

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