硫酸鉄(II)七水和物について

質問

鉄粉を加熱しながら希硫酸に溶かし、硫酸鉄(II)七水和物を合成したのですが、なぜ硫酸鉄に7個も水分子がくっつくのでしょうか？鉄(II)イオンは配位数が6なので、6個の水分子が配位し、硫酸イオンに1個の水分子が水素結合するので、七水和物となるのはわかるんですが、なぜ水和物とならなけらばならないのかがわかりません。
また、反応式はFe+H2SO4+7H20→FeSO4・7H2Oでいいのでしょうか？
どうかご助言おねがいしますm(_ _)m

回答No.3

パんだ パンだ（@Josquin） · ベストアンサー

結晶水（水和水）は、結晶の隙間をうまく埋めるように、（主に）静電気的に安定なように結晶が出来る際に入り込むものです。
なぜ入り込むかというと、その方がエネルギーが低くなって、安定化するからです。

「なぜ水和物とならなけらばならないのか」の回答は
「その方が安定だから」としか言えません。

現在ではコンピュータを用いた計算で、ある程度どのような結晶構造になるか予測できるようになりつつありますが、それでも簡単には求められません。

お礼

やはり、安定化するという所に関係があるのですね。結晶構造の予測って難しいものなんですね、勉強になりました。回答ありがとうございましたm(＿　＿)m

回答No.4

org1

#1です
了解しました

硫酸イオンが大きく，かつ電荷が１価でない
鉄（II）イオンも２価ですね

なので強く帯電粒子を引きつけますが
硫酸イオンが大きいので
鉄と硫酸イオンだけでは
すかすかになってしまうのです
で
水から再結晶する場合は
水を隙間に強く引き付けることになります

銅（II）が４配位で５水和物ですから
鉄は６配位で，
硫酸イオンと水は一セットという考えでいいと思います

硝酸イオンは硫酸イオンに比べると
２割程度　カサが低く
電荷も１価なので
相手の陽イオンが１価ならば
結晶水を持つものは多くないと言えると思います

陽イオンが２価になると
硝酸イオンを２個従えることになり
これまたカサの高い隙間ダラケの構造になるので
結晶水を持つようになると思います

お礼

なるほど！大変参考になりました。丁寧な回答どうもありがとうございました。

回答No.2

noname#160321

>反応式はFe+H2SO4+7H20→FeSO4・7H2Oでいいのでしょうか？
Fe+H2SO4+7H20→FeSO4・7H2O ＋ Ｈ2↑ですね。

>なぜ水和物とならなけらばならないのかがわかりません。
この辺りはよく分からないことが多いので、覚えておく必要があるものだけ「しょうがないから覚える」でいいのです。
硫酸ナトリウムなど、なぜ１０水和物になるのか簡単には説明が付きませんし、温度による結晶系の変化(32.38℃で水和水が結晶水になる)なんて、奇妙キテレツです。
wikiの結晶水の説明を貼っておきます。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B5%90%E6%99%B6%E6%B0%B4

お礼

反応式の補足ありがとうございました。水素の発生を忘れていました
(・A・；)うーん、やっぱり難しいことが多いのですね。とりあえず水和物を作るということだけ頭にいれておきます。

回答No.1

org1

>七水和物となるのはわかるんですが、
>なぜ水和物とならなけらばならないのかがわかりません。

ちょっと質問の意図がよく分からないのですが…

補足

すみません、ちょっとまぎらわしかったですね。硫酸鉄が七水和物という結晶を作るのは知っているのですが、反応が硫酸鉄で終結せずに、水和物を作る理由を教えていただきたいですm(＿　＿)mわたしが言っていた配位数が6だから…のくだりが理由になるのでしょうか？それだと、五水和物を作る場合の理由にはなりませんよね？