金属の還元による溶解
- 金属を還元した場合、-のイオンとして溶解する可能性がある
- プールベ図にはマイナスの状態があまり書かれていないが、他の事情がある可能性がある
- 金属の溶解には一般的に酸化剤を使用するが、還元剤で金属をイオン化し溶解させることも可能か
- ベストアンサー
還元による金属の溶解
一般的に金属を（水等へ）溶解する場合、硝酸等の酸化剤を使用して、+イオンとして溶かすケースが多いと思いますが、下記wikiのように多くの金属はマイナスの価数を取り得ます。 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_oxidation_states_of_the_elements それであれば、金属を還元することでも、-のイオンに成るため水に溶解出来る様に思えますが、実際にメタルを還元剤で-にイオン化し、溶解させることは可能なのでしょうか？ プールベ図を見てもあまりマイナスの状態というのは書かれていないので、単に図に描いていないだけなのか、何か他の事情があるのか気になります。
- cheri01
- お礼率75% (18/24)
- 化学
- 回答数4
- ありがとう数14
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
advanceな追記です。 もしも、論文にアクセスできる環境（大学図書館とか）をお持ちで、有機金属化学・錯体化学分野の基礎的な知識をお持ちでしたら、この論文に目を通されると面白いかもしれません。遷移金属アニオンの大家がおかきになったaccountです。 Ellis, J. E. Inorg. Chem., 2006, 45 (8), pp 3167–3186, Adventures with Substances Containing Metals in Negative Oxidation States http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic052110i?journalCode=inocaj 回答でも書きましたが、ナトリウムアニオンにかぎらず、こうした金属の陰イオン状態は極めて高反応性で、強力な還元剤です。水なんぞと接触させては、即座に水を還元して水素ガスが発生し、金属イオンの方は金属単体で落ちる場合もあれば、カチオンまで酸化されることもあります。 普通は、強還元条件に耐える溶媒（エーテル系や炭化水素など）でないと取り扱いできません。 繰り返しますが、普通見かけないということは、それなりの理由があるのです。
その他の回答 (3)
- Tacosan
- ベストアンサー率23% (3656/15482)
水を溶媒にしてはおそらく不可能だけど, 例えば Cs^- + Au → Cs + Au^- とかなら数字の上では可能な気がする. とはいえ, 何を溶媒にすればいいのかがさっぱり思い付かないんだけど.
お礼
御回答有難うございます。 水中で安定な陰イオン金属というのはやはりあまり知られていないようですね。
- phosphole
- ベストアンサー率55% (466/833)
金属は普通陽イオンになりたがるもので、余計な電子を受け入れることは通常起きません。金属の周りを特殊な配位子で覆って上げて(1 さんお書きの箱入り娘)、強力な還元条件を作り出すと、アニオンを発生させることができる場合も あります。アルカリ金属が良く知られてますが、遷移金属でも例は 結構あります。 普通には存在しないだけあって、非常に反応性が高いものが多いです。自分より電子を受け入れるに相応しい相手がいたら、即座に相手を還元して、自分は高酸化状態にうつります。水なんてご法度です。
- trytobe
- ベストアンサー率36% (3457/9591)
ご提示のサイトで、たとえばナトリウムは＋１価と－１価がありますが、これは水中に単独のイオンとして存在できるという意味ではなく、酸化・還元された状態になりうる、というだけです。 つまり、Na+ イオンは簡単に水中で存在できるけれども、Na- イオンはなんらかの化合物結晶内（鉱物内）であるとか何かに配位された形で電荷的に安定にさせてもらうことで、はじめて水中に「箱入り娘」としていられるだけなのです。 アルカリド - Wikipedia http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%AA%E3%83%89 放課後化学講義室 陰イオン「Na-」は安定に存在できる！ http://chemieaula.blog.shinobi.jp/Entry/237/
お礼
御回答有難うございます。 ご指摘の通り、水中では不安定であり、化合物の形でのみ陰イオンとして存在できるものが多いようで、水中で安定なものは少ないようです。
関連するQ&A
- 塩の水に対する溶解度は何で決まるんでしょうか？
たとえば、 (1)硝酸銀は水に溶けますが、塩化銀は水にほとんど溶けない。 (2)硫酸ナトリウムは水に溶けますが、硫酸カルシウムは水にほとんど溶けない。 (3)塩化バリウム水に溶けますが、流酸バリウムは水にほとんど溶けない。 このような溶解度の違いは何が原因なんでしょう？ そのイオンとこのイオンの組み合わせは溶けやすいとか、溶けにくいとか決まりがあるのですか？ 何か法則のようなものがあるとは思いますが、よく解りません。 化学が得意な方、宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 化学
- 酸化還元反応の価数
酸化還元反応の計算は基本的に酸・塩基反応と同じ要領でいいと思いますが、その時に使う酸化還元反応における価数はどのように決まるのでしょうか？ 先生には【(-)はマイナスイオンで(+)はプラスイオンと書くことにします】 MnO4(-)＋8H(+)＋5e(-)→Mn(2+)＋4H2O であれば過酸化マンガンの価数は５価と言っていました。同じように他の式でも説明していたのですが、どうやら電子の数に等しいように思えます。 ですが、先生の板書を写し間違えたのか一つおかしなところが出てきました。 CrO4(-)＋8H(+)＋3e(-)→Cr(3+)＋4H2O のクロム酸（正確にはクロム酸カリウムでしたが）の価数を６と書いていた（はず...）んです。写し間違えならそれまでですが、もしこれが正しいとすれば単純に「電子の数＝価数」とはいきませんよね。半反応式だけを見て説明していたので多分半反応式から分かると思うのですが。理解していないくせに自分が何を言っても始まらないので、アドバイスよろしくお願いします！
- ベストアンサー
- 化学
- 金属の元素記号
化学で今、結合の範囲を行っているのですが、 非金属同士→共有結合 非金属＋金属→イオン結合 金属同士→金属結合 と書いてありますが、金属の元素ってどれかよく分からないのですが 見分け方なんてあるんでしょうか？ NaClはイオン結合と書いてありよく分からなくなりました。 H He Li の並びがありますが、どれが金属原子なのかよく分からないです。 (2)原子記号Hが分子になるとH2になる。 ではCu２＋の２は何ですか？ ＋、－というのは陽イオンだからというのは分かりますが、NO3-（硝酸イオン）、このマイナスは何なんでしょうか？ 質問が多くて申し訳ございませんが、よろしくお願いします
- ベストアンサー
- 化学
- 電気分解、陽極がCuやAgの場合は陽極が溶解
数研出版の化学重要問題集145番に次のことがかいてありました。 硝酸銀水溶液で、陽極の電極には銀を、陰極の電極には白金を用います。 陰極では、イオン化傾向がH2>Agなので、H+またはH2Oは還元されず、Agが析出する。 Ag+ + e- → Ag 陽極では、電極がCuやAgなどの場合、電極の金属が解ける。 Ag → Ag+ + e- ここで疑問なのですが、陽極では、 イオン化傾向がH2>Cu>Agなので、AgよりH+またはH2Oが陽イオンになりやすく、 ここでは、2H2O → O2 + 4H+ + 4e- となると思うのですが。 陽極がCuやAgの場合、(水の分解でなく)陽極の溶解がおこる理由をどうか教えていただけないでしょうか。
- ベストアンサー
- 化学
- 劇物に該当するのかどうか困っています
毒物及び劇物指定令の第２条６３に「硝酸を含有する製剤。ただし、硝酸１０％以下を含有するものを除く。」が劇物として規定してあるのですが、硝酸（金属）塩を１０％以上溶解させた水溶液については、劇物に該当するのでしょうか。硝酸塩そのものは、毒物及び劇物に指定されていません。硝酸塩が水に溶解したときに硝酸イオン（ＮＯ３－）が法律でいう硝酸に該当するかという点です。拡大解釈しすぎでしょうか。ご存じの方教えてください。
- 締切済み
- 化学
- アルミ、鉄と希硝酸が反応して発生する気体は？
問題集の解答では一酸化窒素となっているのですが、僕はアルミや鉄は水素よりイオン化傾向が大きい金属なので、塩酸との反応のように水素イオンとの間で酸化還元反応が起きて水素が発生するのでは？と考えました。 それとも希硝酸の酸化力が大きいので、水素イオン（あるいは発生した水素？）との兼ね合いで硝酸も還元されて一酸化窒素が（水素より多めに）発生するということでしょうか？ またアルミや鉄以外の金属（例えばアルカリ金属や亜鉛）でも希硝酸との反応では一酸化窒素が発生するのでしょうか？ よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 溶解度積に関する問題 大学受験範囲
大学受験範囲です 「問題 塩化銀の溶解度積を8.1×10^-11(mol/L)^2として次の問いに答えよ。 0.10mol/Lの硝酸銀水溶液100mLに0.1mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を0.20mL加えたとき 塩化銀の沈殿が生じるか判断せよ」 「回答 [Ag+]=0.10mol/L [Cl-]=2.0×10^-4mol/L イオン濃度の積が溶解度積より大きいので沈殿を生じる」 回答があまりにシンプルで説明が無いに等しいのですが、[Ag+]、[Cl-]は混合直後の 銀イオンのモル濃度と塩化物イオンのモル濃度を表しているのですよね？ そしてそれを塩化銀の水に対する溶解度積と比較しているということですよね。 ここで疑問なのが [Ag+]の数値を見ると硝酸銀は全て溶解し全て電離してると見なしていますよね？ [Cl-]の数値を見ると塩化ナトリウムは全て溶解し全て電離しているとみなしていますよね？ これはどうしてなのでしょうか？ なぜこう言えるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- 共有結合・イオン結合・金属結合
上記の結合において、各結合における電気の役割・結合の方向性・水に対する溶解度を尋ねられました。 自分で調べた結果、 イオンと金属はクーロン力として電気が関与。 イオン結合には方向性が少なく、静電引力が最適化されるように、最密充填のような密な構造をとりやすい。 イオン結合のみ溶解度が高い。 と判断しました。しかし、 共有結合の電気の役割 共有と金属の方向性 方向性の意味 が解りませんでした。どなたかご教授お願いします。
- 締切済み
- 化学
- 酸化、還元 ０からのスタートです。
どうしてもマスターした酸化、還元。 回数を重ねてでもこちらでしっかりマスターしたいと思います。 少しずつ、一歩ずつ。どうぞよろしくお願いします。 今理解していることは 酸化は、Oと化合、もしくはHを失う、 還元は Hと化合、もしくはOを失う。 ですね、あと諸条件、 何かと化合していたらHは＋１、Oはー２、 （例えば何かと化合している、２H2Sならー２でいいんですよね？） 単原中の原子の酸化は０（単体だったらということですよね、HだけOだけなら０ですよね？） 単原子イオンの酸化数は電荷数に等しいとのことですが これは金属原子においてすべてありえるという事なのでしょうか？ また化合物中の各原子の酸化数の和は０とはどういう物をいうのでしょうか？ 何かの化学式でたとえていただけるとありがたいです。 多原子イオン中の酸化数の和はイオンの価数に等しいとは どういうものなのでしょうか？ 参考書の少ない説明だけで学習しており、またフルタイムで働き子育てをしながら 独学ので相当遠回り、時間もかかっております。 化学と聞いただけでぞっとするほど理数系が苦手です。 無知な事だらけで恥ずかしいのですがどうしても理解したいので どなたかご教授いただければありがたいです。 どうぞよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 亜硝酸イオンの作り方
硝酸イオンを亜硝酸イオンに変換したいのですが、 硝酸還元菌ではなく、電気分解でやろうとしています。 陰極では水素ガスが発生し、陽極では酸素ガスが発生しているようなので、硝酸ナトリウムと水の電気分解は行われているように思われます。 またｐHが上がるので、ナトリウムイオンと水酸化物イオンで水酸化ナトリウムとなっているのがわかりました。 しかし、肝心の亜硝酸イオンにはなっていません。 硝酸イオンを亜硝酸イオンにすることは可能なのですか？ 硝酸イオンが亜硝酸イオンになったところで、 すぐ酸化されてしまうとも思うのですが。。。 亜硝酸イオンの作り方を知っている方、お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
お礼
御回答有難うございます。 塩基性に振れば、水の還元電位も下がるため、先に金属が還元されることもあるのではないか？と考えていましたが、それ以上に負な電位をかける必要があるようですね。 accountは機会が有れば読ませて頂きたいと思います。