塩化カルシウム六水和塩？

質問

蓄冷剤のことを調べていたら、塩化カルシウム六水和塩というのが出てきました。そして塩化カルシウムのことを調べていたら、塩化カルシウム二水和塩というのが出てきました。
　そこで教えていただきたいのですが、二水和塩と六水和塩があるのに、なぜ四水和塩やほかの水和塩がないのでしょうか？何か理由があって、このような形しかとらないのでしょうか？
　詳しくご存知の方がいらしましたらぜひ教えてください。

回答No.4

noname#21649 · ベストアンサー

H.E.Swanson et al,"Standard X-ray Diffraction Powder Patterns",vOL 1-7.nbs(1953-57).

L.G.Sillen,Eds."Stubility Constanrs", The Chemical Society,London,(1964).

ではないかと．思います。（化学便覧（１９７５）の参考文献より）
が．国会図書館の科技ルームでいつもみいてるので．本のおいてある場所は覚えていても．本の名前は．全然覚えていません。

お礼

たいへんおそくなりましてもうしわけありませんでした．
パソコンが壊れて復旧するのに時間がかかってしまいました．
いろいろありがとうございました．
また何かありましたらまたよろしくお願いいたします．

回答No.5

anisol

補足します。共立出版の化学大辞典の記述と、東京化学同人の化学大辞典の記述は少し違うみたいですね。

共立出版：「六水塩の結晶はほかのアルカリ土金属の塩化物、臭化物と同形で、6H2OはCa2+のまわりで八面体の頂点に配位している。」

東京化学同人：「六水和物は…三方晶系の結晶中では、Ca2+イオンを中心とする三方柱の6頂点と、3側面の中央上とに計9個の水分子が配位し、これが重合した構造の複雑な水和イオンが存在する。」

おそらく共立出版の記述にある構造が一般的なのではないでしょうか。八面体の頂点は6個なので、これは問題ないでしょう。

東京化学同人の記述は、Caイオン1個分だけを見たときの構造です。実際は重合しているので、隣り合っているCaイオン同士で水分子を共有して、全体から見ればCaイオン1個につき水分子6個の組成になっているものと思います。

私も詳しくはわからないので、正確な説明は他の回答者の方にお任せします。inorganicchemistさんあたりが詳しいのではないかと思いますが…。

お礼

たいへんおそくなりましてもうしわけありませんでした．
パソコンが壊れて復旧するのに時間がかかってしまいました．
いろいろありがとうございました．
また何かありましたらまたよろしくお願いいたします．

回答No.3

anisol

塩化カルシウムは化学大辞典(共立出版)によれば、無水塩、一、二、四、および六水塩が存在します。溶液を蒸発させたとき30℃以下で六水塩、30～40℃で四水塩、それ以上で二水塩が析出し、175℃で一水塩となり、300℃で無水塩となるそうです。

　ところで、確かに試薬として売っている塩化カルシウムは二水塩か、無水塩が主で、六水塩もありますが、四水塩はMerck社の高純度試薬にあるくらいです。これは単に二水塩か無水塩が作りやすいということだけだと思います。工業的にアンモニアソーダ法の副産物として大量に得られる塩化カルシウムは普通二水塩のようです。粒状の塩化カルシウムは、おそらくスプレードライヤーで塩化カルシウムの濃溶液を吹き出させて加熱乾燥して作られていると思いますが、この乾燥条件ではちょうど二水塩が生成するのでしょう。

　グラウンドの土ぼこり防止用に山積みされていた、25kg入りの粒状塩化カルシウムの袋を見ると食品添加物と書いてあったので、工業薬品の塩化カルシウムでもすでに食品添加物グレードのようです。そこで食品添加物の規格を見てみると「本品は塩化カルシウム70％以上を含む」とあり、これは大体二水塩以上に相当します。日本薬局方の規格でも「本品は定量するとき、塩化カルシウム73.0～78.0％を含む」とあり、二水塩に相当しています。

お礼

回答ありがとうございます。
　ちょうど私も、化学大辞典(共立出版)を調べたところでした。（^^;)
下記にも書いたのですが、「六水和物は三方晶系の結晶中で、Caイオンを中心とする三方柱の６頂点と、３側面の中央上とに計９個の水分子が配位しこれが重合した構造の複雑な水和イオン」 とあったのですが、６水和物で、９個の水分子？とは、どういうことでしょうか？
　もし、ご存知でしたら教えてください。
　それにしても、グランドの塩カルなどいろいろとご存知なのですね。

回答No.2

noname#21649

調べる方法だけ

旧astmカード．現在の名前は忘却。X線回折のデータです。
スタビリテー オブ ザ メタルイオンコンプレックス という本で．たしか．丸善の化学便覧の「溶解度」とか「さく生成定数」の参考文献として記載されている本です。

これで．２すいえん（古い呼び方を遣わせいていただきます）や６すいえん以外の結晶やさく体の存在が分かるかと思います。
もし．２すいえん等の文献存在していたらば．文献を追跡して下さい。運が良ければ．他の結晶水の場合について書いてあります。

見つからなかったらば．「熱力学的に安定しない構造になるのであろう」としか．言いようがありません。

補足

回答ありがとうございます。
　下記に書いたのですが私なりに調べてもやっぱり行き詰まってしまいました。
　edogawaranpoさんのご指摘があった文献を調べてみようと思います。
　そこで教えていただきたいのですが、旧astmカードとは、何でしょうか？本の名前ですか。そして、スタビリテー オブ ザ メタルイオンコンプレックスは洋書ですか？
　もしお時間があり、返答していただければ幸いです。

回答No.1

ko-masa

塩化カルシウムに対する答えにはなりませんが・・・。
水和物の中に含まれる水には
１　金属イオンに配位しているもの（配位水）
２　結晶格子中に入り込んで緩く結合しているもの（格子水
３　塩に含まれる陰イオンと強く水素結合しているもの（陰イオン水）
があります。

つまり何水和とか書いてあってもその水は実はいろいろな状態で存在しているのです。一個一個の水分子でさえ状態が異なることもざらです。
例を挙げますと硫酸銅５水和物は４H2Oは銅に配位していて
残りの一つは硫酸イオンに配位した陰イオン水だそうです。これらは熱しても５つの水分子が同時に飛んでこない
ことなどからわかります。

塩化カルシウムについてはよくわかりませんが、
そういう考え方をしてみたらどうでしょう？
でももしかしたら全部の水和物があったりして・・・。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
　私なりに塩化カルシウム水和物を調べてみたのですが、六を最大にして一,二,四がありました。そして、「六水和物は三方晶系の結晶中で、Caイオンを中心とする三方柱の６頂点と、３側面の中央上とに計９個の水分子が配位しこれが重合した構造の複雑な水和イオン」
とありましたが、何で６水和物なのに９個あるの？と思ってしまいました。
複雑な構造をとっているので、ko-masaさんが言われているとおり、水はいろいろな状態で存在しているのから・・・
と解釈してしまってしまってもよいモノなんでしょうか？
　もし何か視覚的に見られる本か、ホームページをご存知でしたらおしえていただけないでしょうか？