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炭酸ナトリウムの二段階中和について
高校の化学基礎です。 「炭酸ナトリウムの二段階中和」を学習しました。 Na2CO3 + HCl → NaCl + NaHCO3 NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 の反応が進行するいう話だったのですが、 そもそも、これは中和反応なのでしょうか。 教科書の少し前のページで、中和反応とは、「酸と塩基が互いの性質を打ち消し合う反応」とあります。 しかし、Na2CO3は、そもそもが中和反応で生じた塩なのではないでしょうか。 塩と塩酸(酸)の反応を、中和反応というのはなぜなのでしょうか。 教科書にも説明がなく、わかりませんでした。
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こんにちは。Na2CO3もNaHCO3も分類は「塩」で正しいです。 しかし塩になっても、酸や塩基の「性質」が残ることがあります。 イメージを大雑把に説明しますね。 二酸化炭素CO2は水H2Oに溶けて炭酸H2CO3になります。 炭酸はH+を少し出せるので酸性を示し、NaOHなどの塩基と中和反応 してNaHCO3やNa2CO3という塩を作ります。 しかし、炭酸は不安定で、できればCO2に戻ろうとするので H+を出しやすいHClなどがあるとH+を受け取ってしまいます。 酸HClと反応してしまう、ということですね。 そこで、ブレンステッドとローリーという人が 「塩基とは、H+を受け取れる物質である」という定義をしました。 これより前は、アレニウスという人が 「塩基はOHーを放出する物質である」としていたのですが、 本問のようにOHを持っていなくても酸と反応する物質は たくさんありますので、より広い解釈となったわけです。 ではH+の受け渡しを反応式で確認しましょう。 左辺の「塩」が、右辺で「何」に変わったかを比べます。 Na2CO3はH+を受け取ってNaHCO3になったので塩基 NaHCO3はH+を受け取ってH2OとCO2(あわせて炭酸H2CO3になり、 余ったNa+は外れた)になったので塩基 と解釈します。 よってこれらは酸と「塩基」の反応なので中和反応 としてOKです。 酸と「塩基の性質を持った塩」の反応と言えばしっくりきますか? ちなみにCO2や酢酸を弱酸といいますが、弱酸を使った塩は 塩酸などの強酸からH+を受け取って、もとの弱酸を生じる反応が 起こりやすく、ブレンステッドローリーの定義の塩基となることが 多いです。細かいことは省いた説明ですので、 教科書を確認して知識を補ってくださいね。
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- takochann2
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「Na2CO3は、そもそもが中和反応で生じた塩なのではないでしょうか。」 良い質問です。酸塩基の定義にはいくつかあり、古典的にはアレニウスの酸塩基、ほかにブレンステッド・ローリー、ルイスの酸塩基の定義があります。ルイスの定義はすべてを包括する定義で、Na2CO2はルイス塩基です。ですからNa2CO2とNaClの反応は広義の酸塩基反応という事になります。 勉強してください。
- iijijii
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仰るように炭酸ナトリウムはアルカリ金属炭酸塩です。 しかしその水溶液は塩基になります。 (詳しくは https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%82%AD%E9%85%B8%E3%83%8A%E3%83%88%E3%83%AA%E3%82%A6%E3%83%A0) 中間生成物のNaHCO3(炭酸水素ナトリウム)もアルカリ金属炭酸水素塩ですが水溶液は塩基です。 塩基と酸の反応なので中和反応なのです。
- hiro_1116
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授業中に先生に質問する習慣を付けると良いかもしれませんね。
お礼