NaCl水溶液にAgNO3水溶液を加えると、AgClの白色沈殿が発生する理由は？

質問

質問の内容はタイトルの通りです。
イオン化傾向などと関係あるのでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.3

kgu-2 · ベストアンサー

無機物の塩は、＋イオンと－イオンが結合して生成します。AgClなら、Ag+とCl-です。
このような塩は、水の中で+と-の元のイオンに解離することによって溶けます。これは、解離定数で表されます。

>AgClの白色沈殿が発生する理由は
沈澱ができるというより、解離定数が小さいので、+と-に解離せず、したがって沈澱のまま、になります。
　解離定数の逆数を結合定数といいますが、この値が大きい。すなわち、AgとClは、ガッチリと結合しているので、水に溶けるのに必須の+と-に解離しないので、沈澱になる、と説明と分かった気になります。

すると、「AgClの解離定数はなぜ小さいのか」という疑問が湧いてきますが、それは「性質だ」としか答えられません。なぜを言い続けると、最後は誰も返答できません。

>その物質に含まれる陰イオンとAgが結合するのでしょうか？
Cl-、CrO4--の解離定数は小さいので、Ag+反応すると沈澱ができます。
NO3-とは、解離定数が大きいので、水に溶けます。と言っても、濃度次第です。

補足

回答有り難うございます。
解離定数・・という言葉は初めて聞きましたが、電離度と同じものですか？
これは陽イオンと陰イオン（この場合は銀イオンと塩化物イオン）がどの程度の割合で解離するのかを表したものということでよろしいでしょうか？　それとも一つ一つのイオンが持っている固有の数字なのでしょうか？
AgClの解離定数が小さいとしてもゼロでないということは多少溶けていると言うことですよね？
ちなみに、AgNO3の水溶液にイオン結合した物質を入れて何の反応も起きないということはありますか？
少し多いですが、よろしくお願いします。

回答No.5

kgu-2

>電離度と同じものですか？
電離度は、酸・塩基の場合に使用しています。解離定数は、イオン結合の分子に対して使用しています。考え方は同じです。

>それとも一つ一つのイオンが持っている固有の数字なのでしょうか？
分子によって決まります。

>AgClの解離定数が小さいとしてもゼロでないということは多少溶けていると言うことですよね？
溶ける、溶けないというのは、学問的ではなく、実用的な表現です。10の23乗コの原子のうち、1000個程度がイオンとして水に溶けたとしても、「多少は溶ける」という表現が適切とは考えませんが。

>AgNO3の水溶液にイオン結合した物質を入れて何の反応も起きないということはありますか？
何らかの反応、というのが意味が不明です。人は、沈澱が生じたり、色が変化したなどなら、反応したと分ります。しかし、見たところ変化が無ければ反応したと判断しません。しかし、原子間に引力は作用しているハズです。
　現実的な解答ではなく、科学的に厳密な回答は、「なんらの反応」をきちんと定義しないと回答できません。
　現実的には、色、沈澱、におい、等の変化から反応した、と判断します。一般的には、この判断基準からは、反応しない物質が多いのでは。たとえば、食塩水に酢を加えても反応したとは考えません。AgNO3限定なら、私は詳しくないので。

補足

回答ありがとうございます。
なるほど、解離定数のほうが幅広く使えるということですね。
＞何らかの反応、というのが意味が不明です。
すみません。化学反応式が書ける反応ということです。
AgNO3について質問したのは、とくに深い理由があるわけではなくて、単に例として取り上げただけです。
ちなみに、食塩水と酢が反応しない（今挙げた定義で）というのはわかりますが、反応しないのは、酢酸の解離定数が低いから、ということでしょうか？

回答No.4

Tacosan

AgNO3aq にイオン性である AgNO3 を入れても何の反応もしませんけど, これは多分反則ですよね.
実はハロゲン中フッ素だけは銀と難溶性の塩を作らない (AgF の溶解度は 170 g/100 mL を超える) ので, 可溶性のフッ化物 (例えば NaF) を入れても変化しないはずです.
逆に青酸カリを入れるとシアン化銀 AgCN の沈殿ができる.

補足

No5の方に指摘されたのですが、
変化しないというのは沈殿しないということであって、
水溶液の中で、AgFが溶解しているということですか？
それとも、化学反応式に書けるような反応は何もないということですか？

回答No.2

noname#116453

溶解度は水に溶けた状態と、結晶状態の安定性の違いによって決まると言うことでしょう。でも、これは結果論とも言うべきものであり、実際のところはイオンの相性とでも言ったところでしょうかね。現実問題としては調べるか覚えるかしなけりゃ仕方がありません。

お礼

回答有り難うございます。

補足

すみません、再び補足です。
例えば、AgNO3水溶液に加える物質がNaClでなくても、その物質に含まれる陰イオンとAgが結合するのでしょうか？
もし、結合しないことがあるとすれば、結合するかしないかが何によって決まるのか（は、おそらく溶解度だろうと思いますが）、結合しない物質は例えば何があるのかを教えて頂きたく思います。
よろしくお願いします。

回答No.1

noname#116453

それらの塩は、水溶液中では基本的にイオンに解離します。
その陽イオンと陰イオンの組み合わせの中で溶解度の低い塩となる組み合わせがあればそれが沈殿します。
イオン化傾向は関係ありません。単に溶解度の問題です。

お礼

回答有り難うございます。

補足

ありがとうございます。
ちなみに、その溶解度はどのようにして決まるのでしょうか？
何か法則はありますか？