炭酸ナトリウムと安息香酸の中和

質問

炭酸ナトリウムは水中で電離し、
Na2CO3　→　Na⁺　＋　CO3²⁻ ・・・ (1)
CO3⁻が加水分解して
CO3²⁻　＋　H2O　→　HCO3⁻　＋　OH⁻ ・・・ (2)
となり、式(2)でOH⁻が発生するため弱塩基性であると習いました。

ということは、炭酸ナトリウムと安息香酸の中和(弱酸の遊離？)では式(2)のOH⁻と水中で電離した安息香酸から出たH⁺が反応してH2Oができ、Ph-COO⁻の失ったH⁺を補うようにNa⁺が付くというような反応になるのでしょうか？

教科書に書いてある炭酸ナトリウムと塩酸の反応から予想すると、
Na2CO3　＋　2Pｈ-COOH　→　2Ph-COONa　＋　H2O　＋CO2 ・・・ (3)
という反応式になると思いますが、これでは加水分解で必要なH2Oなどが式に出てきません。

炭酸ナトリウムと安息香酸の正しい反応の方法を教えてほしいです。よろしくおねがいします。

ちなみに調べていると「安息香酸の酸性のほうが強いから反応する」というようなことが書いてありますが、何より酸性が強いかがわかりません。HCO3⁻でしょうか？

回答No.4

KURUMITO · ベストアンサー

あなたの書かれた反応式は化学反応式で正しいでしょう。
加水分解などを考えた式ではイオン反応式を考えることになるでしょう。
炭酸ナトリウムと安息香酸では次のような反応が考えられますね。
Na2CO3 <=> 2Na^+ + CO3^2-
CO3^2- + H2O <=> HCO3^- + OH^-
HCO3^- + H2O <=> H2CO3 + OH^-
H2CO3 <=> CO2 + H2O
2Ph-COOH <=> 2Ph-COO^- + 2H^+
2H^+ + 2OH^- <=> 2H2O
上記の一連の反応を整理すれば
Na2CO3 + 2Ph-COOH <=> 2Na^+ CO2 + 2Ph-COO^- + H2O
化学反応式としては
Na2CO3 + 2Ph-COOH <=> 2Ph-COONa + CO2 + H2O

お礼

なるほど、2回加水分解するのか・・・。
解決しました。ありがとうございます。

回答No.3

Tacosan

HCO3^- は加水分解しないの?

回答No.2

satoshi_0201

【直感的には】
炭酸という(3)より安息香酸という酸の方が強いので、
炭酸ナトリウムからナトリウムを奪って、安息香酸ナトリウムになってしまうのです。

【(3)式は】
加水分解を反映すると、正しくは
Na2CO3 + 2Ph-COOH + H2O => 2Ph-COONa + CO2 + 2H2O
となります。

よろしいでしょうか？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　～　市原市の住民より

お礼

回答ありがとうございます。

補足

僕が書いたように加水分解でできたOH⁻と、Ph-COOHから解離したH⁺とが反応する中和反応なら、加水分解で使われるH2OとPh-COOHは1対1で反応すると思いますが、satoshi₋2001さんが書いた式では1対2になっています。僕の考え方が間違っているのですか？

回答No.1

nious

安息香酸のKa＞＞CO2のK1＞＞CO2のK2

つまり安息香酸は、CO2 や HCO3^- よりも強い酸と云えます。

お礼

参考にします。