無機化学の質問です

質問

無機化学について、いろいろ疑問ができてしまいました…
長いと思いますが、是非よろしくお願いします(>_<)

(1)無機化学の問題をたくさん解いていると、けっこう化学反応式を書く問題があり、そこで疑問に思ったことです。
まず、2H2O2→2H2O+O2なのですが、
H2O2→H2+O2と書いてしまいました。なぜこれではいけないのですか？
次に、H2SO4+NaCl→NaHSO4+HClという反応ですが、
H2SO4+2NaCl→Na2SO4+2HClと書いてしまいました。これではいけませんか？
4NH3+5O2→4NO+6H2Oという一酸化炭素を作るときの反応は、
2NH3+O2→2NO+3H2ではいけませんか？

これらは、Ag^++OH^-→AgOHとはならず、2Ag^++2OH^-→Ag2O+H2Oとなるように、暗記するしかないのでしょうか？

(2)硫化水素は、水に少し溶けて弱酸性を示しますが、それを化学反応式で書くと、どうなりますか？
(3)HClOHClO2HClO3HClO4とありますが、どうしてHClO3が、塩素酸となり、この関係の基準?になるのでしょうか？(基準というのは、この分子から1こOが減ったら亜塩素酸になり、Oが1こ増えたら過塩素酸になるというふうに、この分子を中心に考えられるという意味です。)
安定しているからですか？電子式とかも考えてみたけど、よく分かりません…

(4)水にとけやすい潮解＝吸湿性＝脱水性＝乾燥剤＝吸着剤
とは全部同じ意味ですか？

回答No.3

Tacosan

簡単な奴だけ:
(4) は微妙. 「脱水」だと CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O のように (ある意味) 無理やり水分子を引っぺがすという解釈もできる (「乾燥」だとさすがにそこまで意味することはほとんどないはず) し, 「吸着」は文字通り「吸い付ける」だけだから水に溶ける必要はない (活性炭だって吸着剤として使えるし).

(1) の H2SO4+NaCl→NaHSO4+HCl と H2SO4+2NaCl→Na2SO4+2HCl との違いは, 結局 HSO4^- という「酸」と HCl という酸のどちらが強いかという勝負です. でこの勝負は同じ濃度なら HCl の方が強かったような気がするので前者になる, と. ただし, 条件によっては後者の反応を起こすことも可能なはずです.

回答No.2

tanuki4u

ちなみに　No1の解答は、大雑把すぎてあんまり正確ではない。
30年前に化学屋をギブアップした人間の、説明です。

反応がどう進むかは、単純に原子の辻褄があるから（H2O2→H2+O2　みたいに）ではなく、反応のエネルギーが関与するということをご理解ください。

回答No.1

tanuki4u

まず、2H2O2→2H2O+O2なのですが、
H2O2→H2+O2と書いてしまいました。なぜこれではいけないのですか？
↓
そうならないから。

単純に言うと、結合エネルギーを吐き出して「落ち着きたい」方向に反応は進みます。
※　活性化状態とか経由します、活性化状態のエネルギー準位は触媒などによって変わるので、良い触媒を使うと、違う反応物が出来たりします。

http://mh.rgr.jp/memo/mq0110.htm

2H2O2→H　H　H　H　O　O　O　O　→2H2O+O2　右辺は　463×2　＋　498

2H2O2→H　H　H　H　O　O　O　O　→2H2+2O2　右辺は　436×2　＋　498×2　（モルバランスを取るために、２をかけている）
下のほうが、結合エネルギーが多いので落ち着けないので、上の反応が進む。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E5%AD%90%E8%BB%8C%E9%81%93%E3%83%80%E3%82%A4%E3%82%A2%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%A0
水のMOダイアグラム　のところで、エネルギー準位の低いところから電子が埋まっていく（＝結合していく）というのの、逆の言い方でもあります。

次に、H2SO4+NaCl→NaHSO4+HClという反応ですが、
H2SO4+2NaCl→Na2SO4+2HClと書いてしまいました。これではいけませんか？
4NH3+5O2→4NO+6H2Oという一酸化炭素を作るときの反応は、
2NH3+O2→2NO+3H2ではいけませんか？
このへんも同様な説明になります。

まぁ暗記するしか無いのだが、一般に「水」ってやつがクセモノで、落ち着いた奴なので、いろんな反応でH2Oを作る反応が他の反応よりも、優先的に進みます。
※　水みたいな分子量のくせに、常温・常圧の世界で液体という落ち着いた状態であるという変な化合物です。

お礼

丁寧にありがとうございます(^^)♪
難しいですね（汗）
水が落ちついてるから、優先的に反応が進むんですね～！初めて知りました！
まあ質問したってインパクトに残ると思うので、次からは間違えずに書けると思います！

工学部出身なんですね(^^)
実は私も工学部の応用化学科を目指してるんです(笑)