[高校化学]イオン反応式について

質問

硫化水素を酢酸鉛(II)水溶液に通じたときの変化をイオン反応式で表せ。

という問題ですが、解答は
Pb2+ + H2S -> PbS + 2H+
となっています。(解説なし)

別の参考書ではイオン反応式の作り方について
(1)化学反応式を書く。
(2)強酸、強塩基、水に溶けている塩は電離させて書く。
(3)両辺で同じイオンを消去する。

とあり、これに従うと本問の解答は
2CH3COO- + Pb2+ + H2S -> PbS + 2CH3COOH
となるはずですが、なぜ違うのでしょうか？

確かに後者の解答だとイオン反応式で答える意味がないようにも思えますが、イオン反応式の作り方に従うとこうなるはずです。

前述の作り方(1)～(3)が誤っているのでしょうか。

回答No.3

htms42

私は
２ＣＨ３ＣＯＯ^-＋Ｐｂ^(2+)＋Ｈ２Ｓ→ＰｂＳ＋２ＣＨ３ＣＯＯＨ
でいいと思います。

反応前に比べて明らかにＣＨ３ＣＯＯＨの量は増えています。
生じた沈殿ＰｂＳに相当するだけの量のＣＨ３ＣＯＯ^－とＨ^＋が出来ているのですから当然
ＣＨ３ＣＯＯ－＋Ｈ＋→ＣＨ３ＣＯＯＨ
が起こります。酢酸は弱酸ですからほとんどの酢酸イオンは酢酸に代わってしまいます。
弱酸の塩に強酸を加えると弱酸が遊離するという反応の逆が起こるのでおかしいと言う必要はありません。沈殿反応ですから酸の解離定数だけで決まっているのではありません。
・
ＰｂＳは希塩酸にも溶けない沈殿です。酢酸には当然溶けません。
「酸性溶液でも沈殿する」という表現は系統分析で使う試薬の酸性に対して当てはまるものです。Ｈ２Ｓの弱い酸性を問題にするような表現ではありません。

お礼

回答有難うございます。
少なくとも模範解答にあるようなイオン反応式で答えるのは無理があるようですので、おそらく回答頂いたものが良いようです。

回答No.2

ichiro-hot

●１）酸の強さの比較
　Ｈ２ＳとＣＨ３ＣＯＯＨはどちらが強い酸でしょうか？
　実は酢酸のほうがかなり強い酸です。硫化水素を水に吹き込んでもなかなか溶けません。ほとんど泡になってにげていきます。それだけイオン化しにくいことを表しています。（Ｈ２Ｓを多量に水に溶かし込むためには、塩基性溶液を使わなければなりません。）
　もし硫化物イオンと酢酸が有ると強い酢酸がイオン化してしまいます。
　　2CH3COOH 　+ 　　Ｓ＾2-　→　2CH3COO＾- 　+　 H2S

　アドバイスとしては　２）が条件として強すぎるかな？この場合酢酸鉛(II）は水に溶けている塩ですね。『強酸・強塩基』に限らず、水溶液になっていれば水和イオンになっていると考えてもいいのではないでしょうか。特に一番強い酸と一番強い塩基はイオンになっていると考えてよい場合が多いのではないでしょうか。そういう意味で酢酸は電離しているものとして扱うべきでしょう。
　ただ、どのようなイオンになっているかということには注意すべきです。Ｈ２ＣＯ３とかの場合、２Ｈ＾+　＋　ＣＯ２^2-、Ｈ＾+　＋　ＨＣＯ３^-　の二つの可能性がある等。厳密に言えば、この場合にもＨＳ＾-が生じている可能性が有るのです。

●もう少し突き詰めてみましょう！
　非常に微妙ですから、私なら
　　Ｐｂ＾2+　＋　Ｓ＾2-　→　ＰｂＳ
もＯＫにすると思いますが・・・。どう思いますか？
　これと解答との違いを考えると、『センス』を鍛えるのにいいかもしれません。
（ただし、Ｓ＾2-は厳密には塩基性溶液での反応のときしか使わないほうが良いのですが・・・。）

　模範解では、『Ｈ２Ｓ』と書くことによって『弱酸性溶液下での反応』であることが示されており、しかも『ＰｂＳが生成するに従って溶液中にＨ^+が増えていき、溶液の酸性がだんだん強くなっていく』という反応の進行に伴って起こる変化の様子を正しく表しています。
　解答の書き方が一番適切（むしろ『味』のある書き方！）であると思います。

●　ＣＨ３ＣＯＯＨの扱いのみに注意がいっているようですが、むしろ次の点、
※酸性溶液の場合にはＨ2Ｓ、アルカリ性溶液ではＳ^2-としたほうがよい。
ということにも気づいておいてください。

お礼

回答ありがとうございます。
本問は教科書傍用問題集の基本問題として所載されており、おそらくは(高校化学の観点から)教科書範囲を逸脱したり、極めて厳密な化学的知識や思考を問うような問題ではないと考えられます。
回答頂いた考え方は現行の高校範囲では学習しませんので、教科書レベルの単純な知識とイオン反応式を書く手順によって解答を出すものだと思います。
現象の正確な分析と言うよりは、入試問題でマルをもらえるイオン反応式の書式を教えて頂ければ有難かったですが、質問文が言葉足らずで申し訳ありませんでした。

回答No.1

noname#160321

酢酸が解離(電離)した状態にあるからですね。
濃度が充分低いか、pＨが充分大きければ酢酸は解離状態=酢酸イオンの状態で存在します。
この際は鉛を沈殿させるのでpＨは大きいはずです。

お礼

回答有難うございます。
PbSは全液性下で沈殿を生じると聞きましたが…
濃度、pHについての情報も問題文にありませんでした。