水素結合と質量作用の法則について

質問

まずは氷の水素結合の本数についてです。

ある問題の解答で、
各水分子は隣接する４分子と水素結合をしているから、
水分子１個あたりでの水素結合の数は4*1/2=2本
とありました。
何故２本なんでしょうか。
問題文にはこの水分子は４本の水素結合により隣接する４つの
水分子と結ばれているとあります。
だから４本のような気がするんですが。

次に、電離平衡について。
大気中の二酸化炭素の分圧をPco2 とします。
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 この平衡定数をK(mol/l*p)　

この時に、解答では、
K=[H2CO2]/Pco2
とありました。
ここで質問なんですが、
なぜH2Oを省略しているのでしょうか。
また、Pco2は平衡状態では、適当な文字xとおいて、
Pco2 - x ではないんでしょうか。
いくらかCO2が反応して、H2CO3になっているはずなので、
CO2の分圧も減ると思ったのですが、
それを無視していい理由を教えてください。
大気中の二酸化炭素の量は一定って考えていいってことですかね？

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

>問題文にはこの水分子は４本の水素結合により隣接する４つの水分子と結ばれているとあります。だから４本のような気がするんですが。

ちょっとした誤解です。
もし、一つの水分子が４本の水素結合により隣接する４つの水分子と結ばれているとき、四本と数えると、全部の水分子を足し合わせると、水素結合の数が水分子一つあたり八つになってしまいます。

だから、一つの分子に二つずつ、もしくは1/2個の結合を四つずつ帰属すれば「めでたく」結合の数が合います。

>なぜH2Oを省略しているのでしょうか。
水の電離では[Ｈ^+]*[ＯＨ^-]=10^-14 mol^2L^-2
のときも水の濃度を考えません。考えてもいいのですが、面倒になるだけなので、省いてあります。[Ｈ2Ｏ]は1000/18 mol/Lです。

>適当な文字xとおいて、Pco2 - x ではないんでしょうか。
その「Pco2」の値はいくらか分かりますか？
空気中の二酸化炭素の分圧は「解放空間」なら決まっています。
まあ地球上のすべての海洋がそれを決めていると言っても良いのですが。

お礼

なるほど。
バカな質問に真剣にこたえてくれてありがとうございました。

回答No.2

Takuya0615

まず前者、水素結合に関して。

H2O（水）のO（酸素）とH（水素）は何結合ですか？
共有結合ですよね。

後者に関して。
もう少し教科書を読んだほうがいいよ。