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二段階反応について
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中和は本来 平衡反応 である点に注意すれば、 CO2 + H2O ⇔ H^+ + HCO3^- [H^+][HCO3^-]/[CO2]＝K1 HCO3^- ⇔ H^+ + CO3^2- [H^+][CO3^2-]/[HCO3^-]＝K2 以上から次の各中和反応の平衡定数：κは、 Na2CO3 + HCl ⇔ NaHCO3 + NaCl ‥(1) 本質的には CO3^2- + H^+ ⇔ HCO3^- κ＝[HCO3^-]/[H^+][CO3^2-]＝1/K2 NaHCO3 + HCl ⇔ CO2 + H2O + NaCl ‥(2) 本質的には HCO3^- + H^+ ⇔ CO2 + H2O κ'＝[CO2]/[HCO3^-][H^+]＝1/K1 K1＞＞K2 だから κ＞＞κ'です。従って(1)の平衡は(2)と比較して非常に右に偏っていると云えるから、 (1)は(2)と比較して非常に起こり易い反応と考えられます。 そんな訳で、ほぼ優先的に(1)が起こる事になります。
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- mojitto
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別に十分な塩酸で分解するのであれば、一つの式で構いませんよ。 Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 炭酸ナトリウムは中途半端な量の塩酸で分解すると、炭酸水素ナトリウムができます。 分解過程を理解するために２式に分けているわけです。 ただしその２式が厳格に分かれているわけではありません。一部の炭酸ナトリウムはさっさと塩素２分子を見つけて塩化ナトリウムと水と二酸化炭素に別れるものもあり、いつまでたっても炭酸ナトリウムのまま彷徨い続ける者もいます。 「原因と結果だけ分かればいい」は科学ではありません。 途中過程を学ぶのも大事なことです。 なお、質問者さまの２番目の式は間違えています。 ちゃんと左右で物質の個数が合うようにしましょうね。
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