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塩化鉄の透析でのPH低下

高校化学の範囲での質問です。 よろしければ、塩化鉄のコロイド溶液を透析した際、外液のPHが低下する理由を教えてください。 (1)塩化鉄から水酸化鉄を生じ、水のイオン積を一定に保つため、水素イオン濃度が増す (2)塩化物イオンから、塩酸を生じる など。 分かりやすい理由として、どのような事が起こっているのでしょうか? また、水酸化鉄コロイドの透析外液の場合には、単純に水酸化物イオン濃度が増すためPHは上昇すると考えてよいのでしょうか?

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  • 回答No.1

水酸化鉄(III)のコロイドが生成する反応式は FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClです。 3H2Oと書いていますが、実際には熱水を使う。 熱水を使うと Fe(OH)3は、コロイド(10-5~10-7cm)の大きさまで成長します。 熱水ではなくアルカリを使うとそうはいかない。 FeCl3+3NaOH→Fe(OH)3↓+3NaCl となって、巨大な固まりとなったFe(OH)3は沈殿してしまいます。 ここでは、熱水を使うのがミソ! さて、もう一度反応式に戻ります。 反応式は、 FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClです。 HClは、実際は、H+とCl-のイオンとなって電離しているんです。 だから、このコロイド溶液を透析すると Fe(OH)3コロイドは、かなり大きいので半透膜を透過できない。 でもH+やCl-は、半透膜を透過して、外に出てきます。 H+が外に出れば、外液は酸性を呈するでしょう。 「酸性を呈する」ということは・・・pHは下がる ということになりますね。

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質問者からのお礼

お二方とも、丁寧なお答えをありがとうございます。 おかげで、これまで理解できていなかったものが、納得できました。

質問者からの補足

ありがとうございます。 どうやら、こちらで勘違いしていたようです。 塩化鉄自体もコロイド溶液になると思っていました。 質問については、生じたH+が濾しだされるために、PHが下がるということで理解できそうです。 ところで、もう一つ、当たり前の質問になってしまうのかもしれませんが。 水酸化鉄のみからコロイド溶液をつくっても、塩酸は生じないため、PHは変動しないということでいいのでしょうか?

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その他の回答 (2)

  • 回答No.3
  • nious
  • ベストアンサー率60% (359/595)

コロイドにならなかった僅かな FeCl3 が外液に含まれた可能性も考える事が出来ると思います。 FeCl3 水溶液の液性は、Fe^3+ の強い加水分解の為に酸性になります。 Fe^3+ + H2O ⇔ H^+ + FeOH^2+

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  • 回答No.2

>水酸化鉄のみからコロイド溶液をつくっても、塩酸は生じないため、PHは変動しないということでいいのでしょうか? その通りです! 理論的には、そういうことになります。 ただし、一般的には、水酸化鉄(III)のコロイドは、 「熱水に、塩化鉄(III)を加え、透析して精製する。」方法でつくります。

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