イオン化傾向での結晶析出

質問

大学で化学の方面に進もうとしている大2の学生です。
恥ずかしながら、イオン化傾向のことについて質問させてください。
実験で硝酸銀(AgNO3)にZn片を入れた試験管とCu片を入れた試験管を用意し、結晶の析出をみました。
ここで析出した銀樹の大きさに違いか出て、Cu片の試験管のほうがよりたくさんの結晶が出ました。
イオン化傾向が近いためなのは予想つくのですが、なぜ近いほうがより反応が進み、結晶がより析出したのでしょうか？？
自分でも調べて見たのですがなかなかわかりません。
ヒントでも構わないので、わかる方いらっしゃいましたら教えていただきたいです。よろしくお願いします。

回答No.3

ORUKA1951 · ベストアンサー

きちんと定量しないで、外観だけで判断できません。
銅、亜鉛の重量と、最終的な生成物すべてを定量してください。銀イオン、銅イオンの定量などは既習済みのはず。
　想像されるのは、イオンの移動速度、結晶の成長のしかた--沈殿となっているのか、樹結晶に育っているのか？？

＞自分でも調べて見たのですがなかなかわかりません。
「化学の方面に進もうとしている」のでしたら、最も大事な事は、こんな場所で聞いたり、過去の知識で答えを求めるようでは、決して科学者にはなれません。その知識(迷信や言い伝え)が正しいとは限りません。

　原因を推測して、それを確認する客観的な実験を計画し、その推論を証明、あるいは否定していくと言う「科学的思考」ができる人しか、科学（化学だけじゃない）には進めません。本を調べたり聞いていたのでは、既存の知識より先には進めません!!!。
　受験までは、それ（既知の知識を知っている）で済みますがね。

お礼

既存の知識のみに頼っているという一言が、ものすごく心にきました。
ほんとにその通りです。
今回の質問どうこう以前に、自分の考えを改めようと思いました。
きちんと考えてみます、ありがとうございます！
自分の甘さを気づかせてくれた感謝をこめて、今回ベストアンサーにさせていただきます。

回答No.5

mittsusann

私は化学系専攻の大学４年です。

イオン化傾向とは、金属原子の陽イオンへのなりやすさの順だと学んであるはずです。
亜鉛は銅、銀に比べはるかにイオンになりやすい原子です。また、銅、銀はイオンから原子、結晶になりやすいと言えます。つまり、ここでは亜鉛、銅は電子を放出しイオンとなり、銀は電子を得てイオンから原子へとなった、と考えられます。考え方のヒントになればいいですけど...

大学で実際に実験をしたのであれば、詳細な実験条件や他の学生の情報も加えて書き込むべきだと思います。大学生にもなって、なんて言われないよう勉学に励んでください。

お礼

周りの実験を一緒にやっていた人たちにもきいてみます。ありがとうございます！

回答No.4

NiPdPt

そもそもの話として、あなたの中で尺度となるもの、考えの基礎となるものはイオン化傾向しかないのですか？
イオン化傾向の差が大きい方が反応が進みやすいと思ったが、そうではなかったのでイオン化傾向の差が小さい方が進みやすいのかと思ったという発想はおかしいです。
イオン化傾向が大きい方が進みやすそうというのは普通の発想です。それが正しくないのであれば、イオン化傾向以外に理由を求めるが普通であり、「予想が正しくなかったからその逆」というのは柔軟な発想とは言えません。先入観に基づいて事実を見誤る発想です。そういった考え方は改めるべきです。

「金属が酸化力のない酸に溶ける」というのは、金属がH+によって酸化されることを意味します。反応系内にH+が存在する場合に溶ける酸と溶けない酸があります。銅は酸化力のない酸には溶けないので、反応が起こるとするならばAg+を還元するしかありません。亜鉛の場合にはH+を還元してH2を発生するという反応経路もあるはずです。実際にそれが起こるのであれば、それに見合うだけの水素ガスの発生が観察できるはずです。あなたの実験でどうなったかは知りません。そもそも、硝酸銀の水溶液と、硝酸に銀を溶かした溶液は違います。後者であれば過剰の硝酸が残っているはずです。実際がどちらであったかもわかりません。そもそもの話、あなたの観察が正しかったかどうかもわかりません。したがって、推理はできても断定はできません。

お礼

イオン化傾向にこだわって、ほかの視点から見る、という基本ができていませんでした。
ほかの方法を探ってみます。実験ノートを見返して、なにか手がかりになるものを探してみます。
ありがとうございました(^^)！

回答No.2

shunkasyuto

銅添加の方がたくさんの結晶が析出した、というのは、具体的に結晶を取り出して秤量されたのですか？それとも外観でしょうか？

補足

外観です！
実際にはかってはいませんでした。

回答No.1

Saturn5

＞イオン化傾向が近いためなのは予想つくのですが
どうしてこのような予想になりましたか？
普通は、イオン化傾向の差が大きい方が反応しやすいと考えるのでは
ないでしょうか？

＞なぜ近いほうがより反応が進み
これは本当ですか？
銅板の方が銀樹が大きいのは見てわかることでしょう。
でも、銀樹が大きければ反応が速かったことになるのでしょうか？
固まりにならない、細かな銀の粉末ができているのではないですか？

たとえば、ナトリウムのかけらをいれてみてください。
数秒で反応は終わるはずですが、銀樹は全くできないでしょう。

補足

イオン化傾向が離れているほうがより多く析出すると予想はしていたのですが、今回の結果から二つの金属片の違いはイオン化傾向の近さにあるように思ったため、考えを変えてもう一度考察をしているとこです。
私もはじめの予想とは違ったため、混乱してる状態です…(/ _ ; )
反応のスピードにあまり違いは見られなかったのですが、結晶の大きさ(単斜結晶の長さ)に違いがでたところに疑問を感じました。
ちなみに、二つの金属片の大きさはほとんど一緒です。