• 締切済み
  • すぐに回答を!

化学の水溶液性について

NaHCO3→NaOH+H2CO3はなぜ水溶液が弱塩基性なのか。 NaOHは1価の強塩基であり、H2CO3は2価の弱酸です。 塩基が強いので塩基性になると思っていたんですが、なんでなんですか? 詳しく教えてください。 よろしくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数5
  • 閲覧数289
  • ありがとう数0

みんなの回答

  • 回答No.5
  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)

NaHCO3を水に溶かすとします。 NaHCO3はNa^+とHCO3^-がたくさん集まってできた固体状の物質です。 水に溶けるということくっついていたイオンがばらばらになって水の中に散らばって行くということです。水の中に散らばったイオンは全て水の分子に取り囲まれて存在しています。 これを化学式で書けば次のようになります。 NaHCO3(固体)⇒ Na^+(水和)+HCO3^-(水和) ( )内の注は普通省略されています。 NaHCO3⇒Na^++HCO3^- NaHCO3⇒NaOH+H2CO3 でも NaHCO3⇒Na^++OH^-+H2CO3 でもありません。 この水溶液が弱いアルカリ性を示すというのはまた別の話です。 溶けるということをどのように表すかという場合と同じように書くと混乱します。 アルカリ性を示すということはOH^-は新たに生じていることを意味しています。水に取り囲まれて存在しているHCO3^-のごく一部が取り囲んでいる水の分子と反応して変化しているのです。 化学式で書くと次のようになります。 H2O+HCO3^- ⇒ H2CO3+OH^- 生じたH2CO3もOH^-も水の分子に取り囲まれています。 変化しているHCO3^-の量はどれくらいであるかを考えてみましょう。 この物質1molの質量は84gですから1Lの水溶液の中にNaHCO3が84g含まれていれば濃度は1mol/Lになります。アルカリ性の強さはフェノールフタレイン溶液で薄い赤色になるぐらいのところにあります。フェノールフタレインの変色域はpHが8~10です。pH=9とします。[H^+]=10^(-9)mol/Lです。[OH^-]=10^(-5)mol/Lです。OH^-は1つ増えればHCO3^-が1つ減っているはずです。変化したHCO3^-は10^(-5)molです。10万個のHCO3^-があればその中の1つだけが変化しています。残りのイオンは全て元のままです。 何の注も添えずに「NaHCO3を水に溶かせば NaHCO3⇒NaOH+H2CO3 という変化が起こる」と書けば「おかしい」というのが分かりますね。 「NaHCO3+H2O⇒NaOH+H2CO3」と書いてもおかしいということに変わりはありません。 このように書けば左辺のNaHCO3は水の中に入れた固体の炭酸水素ナトリウムを表しています。水の中に入れたNaHCO3のほとんどはNa^+とHCO3^-というイオンに別れて存在しているのです。この式だとほとんどがH2CO3に変わってしまうというイメージになってしまうのでこまるのです。 あなたの疑問もこういう反応式によって生じたものだろうとおもいます。 左辺が全部右辺に変わってしまうのであれば強い塩基の代表であるNaOHができて、相手は弱い酸として知られているH2CO3です。混ぜても強いアルカリ性ではないかと思ってしまうことになります。 起こっているのは溶けて存在しているHCO3^-のほんの一部が変化していることです。 H2O+HCO3^-⇒OH^-+H2CO3 という変化です。存在しているHCO3^-の10万分の1ぐらいがこの変化を起こしています。 この10万分の1という比率が何によって決まるのかという段階になって初めて電離定数が必要になってきます。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.4

NaHCO3→NaOH+H2CO3 こうはなりませけど・・・ せいぜい NaHCO₃→Na⁺ + OH⁻ + H₂CO₃ NaHCO₃→Na⁺ + OH⁻ + 2H⁺ + CO₃²⁻ とか・・ 実際には解離定数を考えないと説明しきれませんが、  HCO₃⁻ + H₂O ⇔ H₂CO₃ + OH⁻   pKa = 6.3   HCO₃⁻ + H₂O ⇔ CO₃²⁻ + H₃O⁺   pKa =10.3  ★酸解離定数 - Wikipedia ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E8%A7%A3%E9%9B%A2%E5%AE%9A%E6%95%B0 )  

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.3
  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)

どういう点に疑問を感じられたのかがよく分かりません。 「もっと強い塩基性になってもよさそうに思う」ということでしょうか。 H2CO3をNaOHで中和していくと考えてみて下さい。 2段階で中和が起こります。 H2CO3+NaOH → NaHCO3+H2O NaHCO3+NaOH → Na2CO3+H2O 塩基性の強さの順番は H2CO3<NaHCO3<Na2CO3<NaOH Na2CO3は結構強い塩基です。 NaHCO3の水溶液はフェノールフタレイン溶液を加えると薄い桃色になります。 Na2CO3の水溶液は濃い赤(紫)になります。色だけではNaOHとの違いは分かりません。 産業革命の時代までは強い塩基と言えばNa2CO3でした。 ソーダといいます。天然の鉱石としても産出します。 でももっと強いアルカリ性を示す塩基が欲しいということになりました。 NaOHが「苛性ソーダ」と呼ばれることがあるというのはそういう事情によるものです。 Ca(OH)2+Na2CO3 → CaCO3↓+2NaOH の反応でつくることができます。 Ca(OH)2とNaOHの働きの違いは水溶性の違いによるものです。 Ca(OH)2は溶解度があまり大きくありません。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.2

思いっきりザックリした話をすると、 強塩基 + 弱酸 = 弱塩基、というのは、 強弱を絶対値の大きい数・小さい数、 塩基を正、酸を負、ということにして、 +大 + (-小) = +中、みたいな話です。 じゃ、中塩基性でもいいじゃん、ということになりますが、 「強」塩基、「強」酸というときの「強」は、 ほぼ100%電離している、意味で使われていて、 この基準でいうと、そこそこに電離している、それなりに 強い酸、リン酸なんかも、分類では「弱」酸ということに なってしまい、「中」という区分はでてこない、 そういう条件の下の話になっているからです。 という訳ですので、先の方で必要になることですが、 「弱」酸の弱さにも、色々とレベルがあり、その違いが 反応の違いになることもあり、そこが問題に出てきますから、 ここで「強」=ほぼ100%電離、「弱」=それほどでもないこと、 (一律にすごく弱い、なんてことはない)とハッキリ覚えておくと、 いいかもしれません。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.1
  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)

? 塩基性になってるでしょ?

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 中和滴定について

    Na2CO3+HCl→NaHCO3+NaCl の反応で右辺の二つはどちらも塩と言って 大丈夫ですか、 あと回答にNaHCO3は弱酸と強塩基の塩で Hが残っているので水溶液は弱塩基性 とありますが、どうしてNa2CO3は強塩基、HClは強酸で 塩は弱酸ではないんですか?

  • 炭酸水素ナトリウムの液性

    NaHCO3の液性は… これは酸性塩ですが、液性は塩基性です!と書いてありました。 炭酸水素ナトリウムは、水酸化ナトリウム(強塩基)と炭酸(弱酸)だから、塩基のほうが強いから塩基性! っていう風に説明されると、そうか…。と思ってしまうのですが。 NaHCO3って水中でNa+ H+ CO3^2- に電離しますよね…。 H+が発生してるってことは、アレーニウスの定義より「酸性」の気もするのですが…。

  • 化学 東大入試 二段階の中和滴定

    水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液を塩酸で中和滴定する場合について まず、フェノールフタレイン溶液を加える。 0.1mol/Lの希塩酸で滴定したところ、終点までに30mLを要した。 次にメチルオレンジを加え、同じ希塩酸で滴定を続けたところ、終点までにさらに10mLを要した。 第一段階での反応、第二段階での反応をそれぞれ書け。 第一段階 NaOH + HCL → NaCl + H2O Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl 第二段階 NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 解説には 混合塩基を中和していく場合、強塩基から反応していく。 まず、NaOHと反応し、これがすべてなくなると、Na2CO3と反応し始める。 これがすべて反応し、NaHCOになる。 この点ではNaHCO3の加水分解により、弱塩基性を示し、フェノールフタレインが赤色から無色になる。 とあります。 質問なんですが、Na2CO3と塩酸が全部反応するまで加水分解って起こらないんですか? 解説を読んでいると、「HClとNaOHがすべて反応し、さらにHClとNa2CO3もすべて反応したときにはじめてフェノールフタレイン溶液の色が変わる」という感じですが、なぜですか? NaOHを滴定し終わった時点で、強塩基がなくなったわけですから、これだけでもすでに弱塩基になってしまっている気がするし HClとNa2CO3が反応している途中にも加水分解が起こるなら、絶対に最後まで反応しきったかどうかは分からなくないですか? どういうことなんでしょうか?

  • 化学 酸性塩NaHCO3の水溶液の電離について

    <教科書> NaHCO3は水溶液中で次のように電離する。  NaHCO3⇄Na(+)+HCO3(-)  HCO3(-)+H2O⇄H2O+CO2+OH(-) <先生> NaHCO3は弱酸H2CO3と強塩基NaOHからできる塩なので、より大きいNaOHの方の電離度に合わせてすべて電離します。なので  NaHCO3→Na(+)+HCO3(-)  HCO3(-)+H2O⇄H2O+CO2+OH(-) というように電離します。 ・・・と、電離の一段階目が異なっています どっちが正しいんですか?もしくはどっちも正しいということもありますか?

  • 塩の水溶液について

    酢酸ナトリウムという塩を水に溶かしたとき、 CH3COONA+H2O→CH3COOH+NAOH となり、 酢酸は弱酸で、水酸化ナトリウムは強塩基だから、 その水溶液の液性は塩基性である。・・・これでいいんですか? それとも酢酸と水の加水分解をかかなくてはいけないんですか?

  • フタル酸水素カリウム水溶液のpH

    フタル酸水素カリウムの水溶液は、塩基性ですか? (弱酸と強塩基の塩だから。)

  • 酸と塩基

    (1)0.01mol/lの塩化ナトリウム水溶液 (2)0.01mol/lの炭酸ナトリウム水溶液 どちらのほうが、pHが大きいか? (1)KCl+H2O→HCl+KOH 強酸+強塩基なので pH=7 (2)Na2CO3+H2O→NaOH+HCO3(係数省略、因みにいくつになりますか?でてきません・・・・ NaOHは強塩基 HCO3は何ですか?? また、酸、塩基の強弱は暗記ですか? よろしくお願いします。

  • 塩と塩の液性(酸・塩基)

    水に溶解させたときの塩の液性 強酸と強塩基からできた塩は中性 弱酸と弱塩基からできた塩は中性 強酸と弱塩基からできた塩は酸性 弱酸と強塩基からできた塩は塩基性 とあったんですが、「塩の液性」とあるのに、塩が塩基性だとか、酸性だとか いうのはどういうことなのかわかりません。 これは液性のことをいってるのではなく、塩の性質のことをいってるので しょうか・・・?? 酸性塩でも液性は塩基性を示すものだってありますし、 混乱しています。 もうひとつ質問ですが、 CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl 酢酸ナトリウムも塩酸も0.1mol/lずつです。 酢酸が加水分解しないのは、H+がHCl由来のものだからなのでしょうか。 しかし、Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl Na+ + HCO3- + H2O → H2CO3 + OH- Na+がOH-と結合しないのが不思議なんですが・・・ Na+は強塩基由来ではないですよね? 酸塩基は混乱することがいっぱいで意味がわからなくなってきました。

  • 酸・塩基反応

    酸の反応として、 強酸(例HCl)+弱酸の塩(CaCO3)→強酸の塩(CaCl2)+弱酸(H2CO3=H2O+CO2) になりますよね。 で、質問なんですが、塩基でも同じことができるのかどうかなんです。 強塩基(例NaOH)+弱塩基でできた塩(MgCO3)→強塩基でできた塩(Na2CO3)+弱塩基(Mg(OH)2)が起こるのでしょうか? 炭酸塩でなくて硫酸塩では、 2NaOH+MgSO4→Na2SO4+Mg(OH)2の反応が起こるのでしょうか?また、この反応はNaOHが塩基、MgSO4が弱酸として働く酸塩基反応(中和反応)と解釈していいのでしょうか? 頭の中でぐちゃぐちゃになってしまい、混乱しています。 よろしくお願いします。

  • 中和滴定における二酸化炭素の誤差

    教科書にある内容で理解できないところがあり、教えてください。 NaOH標準液にCO2が吸収され、NaOHの一部がNa2CO3に変わり、滴定誤差が生じる。特に、弱酸を中和するために、過量のNaOH標準液を入れ、放置後、残っているNaOHを酸標準液で逆滴定するとき(PP使用)CO2誤差が増加しやすい。 この理由は、放置した間にCO2を吸収して、HClで逆滴定するとき、まるでNaCO3中和滴定曲線のようになり、当量点以前でPPが脱色し+誤差が生じるからだ。メチルオレンジのように、pH5以下の変色範囲をもつ指示薬は、CO2誤差が表れない。 ここで、二つ質問があります。 (1)Na2CO3ができる反応式ですが、1)と2)のどちらが正しい考え方なのでしょうか。 1)CO2+H2O→H2CO3   H2CO3+NaOH→H2O+NaHCO3   NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H20      Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3   NaOH+HCl→NaCl+H20 2)2NaOH+CO2→Na2CO3+H20   Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3   NaOH+HCl→NaCl+H20 (2)二酸化炭素によってフェノールフタレインで滴定すると誤差が生じるのはわかるのですが、メチルオレンジの場合生じない理由がわかりません。Na2CO3が弱酸のように働くので、同じように早く終点になるように感じるのですが。「H+]濃度が高くなると、どう影響するのでしょうか。