電離について

質問

ＮＨ３が電離する時、水と水和してＮＨ４＾＋＋ＯＨ＾－となります。
この電離が起きる理由は、水がアンモニアと結びついていることが原因ですよね。
要するに、電離の原因とは水と結びつくことですよね。
しかし、ＮａＣＬが電離するとき水と結びつきようがないのに、電離するそうです。　水と結びつく＝電離ではないのですか？？

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

前は「化合」という言葉で何もかも表そうとしておられましたが今度は「水和」という言葉に代わりましたね。

「水和」は水が水のままで（Ｈ２Ｏのままで）イオンとか分子にくっついている状態に対して使われている言葉です。

ＮＨ３＋Ｈ２Ｏ→ＮＨ４^+　＋　ＯＨ^-
は水和ではありません。化学反応です。その反応の種類が「電離」です。ＮＨ３が水に溶ければ回りを水に取り囲まれた状態が出来ているはずです。それが水和です。そういう水分子の中のどれかとの間で上の反応が起こるのです。（これは前にも書いたことだと思います。）

固体のＮａＣｌが水に溶ければやはり水に取り囲まれます。
ＮａＣｌは固体の状態ですでにイオンとして存在しています。教科書にはそういう図が載っているはずです。
固体のＮａＣｌの中のＮａ^+とＣｌ^-が表面から少しずつバラバラになって水の中に溶け込んでいきます。そのときＮａ^+の回りもＣｌ^-の回りも水分子が取り囲んでいます。動き回っている水分子が順番にイオンを包み込んで引き剥がしていくというイメージです。
水がなければ正イオンと負イオンがくっついています。（これも前に書いたことだと思います。）

※くっつけば中性のＮａとＣｌになると思わないで下さい。くっついていてもイオンとしての状態は保たれたままです。そういう状態の固体をイオン結晶と呼んでいるのです。硬くてもろいという性質はそこから出てきます。

ＮＨ３のような物質は分子性の電解質といいます。
分子性の電解質は水に溶けると元の分子と電離によって生じたイオンとが共存します。その割合は物質によって変わります。濃度によっても変わります。
ＮａＣｌはイオン性の電解質です。
イオン性の電解質では溶ける前からイオンとして存在しています。「溶ける＝イオンがバラバラになる」ということです。溶けていればバラバラのイオンしか存在しません。（したがって電離度は１です。）

２つでイオンを生じる仕組みに少し違いがあります。
「電離」という言葉を「イオンを生じる」という意味だとするとしっくり行かないかもしれません。
単に「イオンを生じる」ではなくて「水中にバラバラのイオンが存在するようになる」と考える方がいいでしょう。「イオンが溶けて存在するという状態」を表す言葉であると考えるのです。

イメージの食い違いには歴史的な理由があります。
「電離」、「電解質」という言葉はかなり古い言葉です。
電圧をかけると電流が流れるのは電圧をかけることによって中性の物質がイオンに分かれるからだと考えられてました（逆にいうと「電圧をかけていない状態ではイオンは存在しない」と考えていたということです）。「電離」は「イオンを生じる」と同じ意味だったことになります。電気伝導性をこういう仕組みで説明したのはグロットゥス（１８０５年）です。２００年以上前のことです。電圧をかけていない状態でも水溶液中にイオンが存在しているという説がアレニウスによって提出されたのが１８８７年です。「電離度」という考え方もアレニウスによるものです。
「電解質」を分子性の電解質とイオン性の電解質に分けて考えるというのはさらにずっと後の事になります。でも食塩の結晶の中にＮａ^+とＣｌ^-がイオンとして含まれているというのがわかってからすでに５０年以上はたっています。「食塩の結晶の中にＮａＣｌという分子は存在しない」と表現しても同じです。しかし今でも「ＮａＣｌの分子」という言葉を使う人がいるのです。「分子式はＮａＣｌである」とか「分子量は～である」という表現はこのカテでも見ることがあります。
化学以外の分野の人の書いた文章では見る機会が多くなります。

＞ＮａＣＬが電離するとき水と結びつきようがないのに、電離するそうです。
もしかしたらhohoho0507さまの先生も「ＮａＣｌの分子が・・・」という言葉を使っているのかもしれませんね。
２０年ほど前の高校の化学の教科書には「ＮａＣｌの電離度は０．９」というような数値が載っていました。その当時学生だった人であればいまだにそのように考えているかもしれません。

お礼

htms42さんいつも丁寧な解説有難うございます。
２段階の反応・電離だけがどうしても理解できません。
教えてほしいです。

回答No.4

lialhyd

あなた（NH3）とあなたの周りにいる人（H2O）で考えましょう。
水和とはあなたの周りにワラワラと人が集まってきて、あなた自身が見えなくなった状態なのです。
この状態では、あくまで「あなたはあなた」であり、「周りの人は周りの人」であるわけです。

この状態から、実際にあなたが周りの人から「右腕（H+）」を手渡されたとしましょう。
かなりグロテスクな例で申し訳ないですが
この状態になると、もはやあなたは元のあなたではなく、「誰かの右腕を持たされた」あなたになるわけなのです。
こういう風に、元のものと違うものになってはじめて「化学変化」というわけです。

水溶液中で＋イオンだけ、－イオンだけ　といった状態で存在するようになることを電離といいますから
NaClのようなイオン性結晶の中で、水が馴染みやすいものであれば
Na+やCl-をそれぞれ水が取り囲んで（これは水和であり、結合ではありません）バラバラに存在できるようにしてくれるのです。

元々分子であるものは、水和した後に水相手に化学変化を起こして「電離」する。
水を相手とする化学変化を起こさないと、そもそもイオンが生じないからである。

元々イオン結晶であるものは、水和したことによって「電離」する。
イオン結晶は、すでにイオンとして存在するから何も水を相手に化学変化を起こす必要はないのです。
単にNaClだったものがバラけたよ、という化学変化が起こるだけです。

お礼

具体例があってとてもわかりやすかったです。

回答No.2

ORUKA1951

水と結合するのです。水素イオンなんて実在しない、水素イオン自体が水の一形態・・水の中に水素イオン--裸のプロトンがある分けないです。
オキソニウム - Wikipedia ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%AD%E3%82%BD%E3%83%8B%E3%82%A6%E3%83%A0%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3 )

　アンモニアには、孤立電子対がひとつありますね。そこに水素結合で水が配位して、水の水素原子が窒素側に移動したら、窒素に結合した4つの水素原子はまったく同価の存在になる。--アンモニウムイオン。こうしてできた水酸化アンモニウムイオンの一部は、さらに水と結合して分散する。

　食塩中のナトリウムイオンは、周囲を水の水素原子側を内側にして水分子に取り囲まれた形で存在しているし、塩素イオンは水分子の孤立電子(酸素)を内側にして取り囲まれているから安定して溶けている。
　このイオンと水との結合も、分子間力の一種でファンデルワールス力と比較してもはるかに強い。

＞要するに、電離の原因とは水と結びつくことですよね。
　そうです。

　そもそも溶けるか溶けないかは、とても仲が良い女の子の集団に男の子が入ったとき、
・女の子と男の子が引き合う力が男の子どおしの結びつきより強いなら、男の子はばらばらになってしまう。電解質
・男の子が女の子と区別がつかないくらい似ていて、男の子どおしの結びつきがそれ保ツー度強くなければ、やはりまぎれてしまうし。極性分子
・男の子どおしがとても強く結びついていると溶けられない。沈殿
・男の子どおしま結びつきが弱くても、女の子どおしの結びつき方が強いとはじき出されて集団になる。疎水結合

　言い換えると、電離するということは、水と結合する力が強い、水と結合していると言うことです。

　アンモニアがイオン結合であるか共有結合であるかをここで持ち出すのはおかしいですね。あくまで水中で電離することを論じるなら、アンモニアからアンモニウムイオンの生成とその解離の仕組みを論ずるべきです。

　もう、なぜ塩化ナトリウムは溶けるのに、塩化銀は溶けないの？かがわかりますよね。

回答No.1

debukuro

水と結合するわけではありません
水素イオンとアンモニアが結合するのです
この水素イオンは元々水の中にあったものです
ではどこから来たのか
中性のｐHが７であるというのがその理由です
１キログラムの水には１０＾－７Molの水素イオン（＋）と水酸イオン（－）があるというのがその答えです
これはすでに水が電離していると言うことです

よく見てくださいよ
アンモニアはイオン化していますが電離していません
NH3にHが結合しただけです
これはアンモニアはイオン結合ではないと言うことです
食塩はどうでしょうか
塩素イオンとナトリウムイオンに解離しているでしょう
これは食塩がイオン結合だからです

補足

よく見てくださいよ
アンモニアはイオン化していますが電離していません
NH3にHが結合しただけです
これはアンモニアはイオン結合ではないと言うことです
食塩はどうでしょうか
塩素イオンとナトリウムイオンに解離しているでしょう
これは食塩がイオン結合だからです
後半部分の説明が結局何が言いたいのかよくわかりません。
回答してくれるのはありがたいですが、もう少し詳しく書いてくれると幸いです。