酸と塩基について

質問

酸と塩基の問題で、強酸や弱塩基など、また価数を聞かれますが、覚えるしかないのでしょうか？

また、いい覚えかたなどがありましたら教えて頂けないでしょうか？

回答よろしくお願いいたします

回答No.5

Saturn5

センター試験レベルの酸・塩基で最も重要なのは価数です。
でも、これは化学式が欠ければ簡単です。

カルボン酸以外の酸はＨで書き始めるというルールがあります。
ですから、頭のＨの数を数えると価数です。
ＨＣｌ、ＨＮＯ３ → １価
Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２ＣＯ３ → ２価
Ｈ３ＰＯ４ → ３価
カルボン酸で電離するのは－ＣＯＯＨのＨです。
ＣＨ３ＣＯＯＨ　→ １価
（ＣＯＯＨ）２ → ２価

塩基は簡単です。
アルカリ金属の水酸化物 ＮａＯＨ、ＫＯＨ → １価
アルカリ土類金属の水酸化物 Ｃａ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２ →２価
アンモニアはＨ＋を１つ受け取るブレンステッド塩基です。
ＮＨ３　＋　Ｈ＋ → ＮＨ４＋

回答No.4

yakkun233

#1で回答したものです。

電気陰性度は、数値が大きいほど電子を欲しがっているということです。
具体的に申しますと、もうならってらっしゃると思いますが、陽子や中性子が原子核を構成していて、その周りを電子が雲のように波を作って漂っています。電子を粒のように考えがちですが、粒かつ波です。

　周期律表で上の列に行くほど、一番外側の電子殻と陽子の距離が短く、新しく電子をどこかから奪ってくるときに奪いやすいのです。また、世の中の原子、分子は、周期律表の右端の行の18属原子の電子配置になりたがるという法則があります。あと、2個必要な酸素など16属よりあと、一つ必要な17属の方が楽に電子が満タン（自分の周期、列の中では。）になります。なので、18属を除く、右にある原子ほど電気陰性度が高くなります。
　よって、右にほど、また上にいくほど電気陰性度が高くなります。例外もあるかもしれませんが、この法則でかなりいけます。

　あと、酸の強さについては、まず日頃飲んだりできるものは、弱酸と考えられますね。
炭酸など高校生だったら、頻繁に飲みますよね。また、お酢だってお料理につかいますよね。お店で売っているものもうすめてありますが、直接なめたらかなり酸っぱいです。私の研究室で酢酸原液を床にこぼした後輩がいましたが、床のプラスチックのタイルが溶けたり、拭いていると苦しくて、むせるほどです。

　塩酸、硫酸など扱ったことがあるかわかりませんが、その危険性は一般ではなかなか買えないということからもよく分かるところだと思います。ここらへんになると塩化水素がまた鼻の粘膜で微量の水分に溶け、鼻の粘膜を傷つけてしまうほどだと思います。だから、直接かぐなと教わるはずです。
　これは、科学的原理の説明というほどではないですが、日常からわかるイメージからの説明ですが、ちょっと理解に役立ちましたか？

回答No.3

doc_somday

日本のアニメは巨大な財産だなー、でも家族にアニメーターが居ると、あまりの悲惨さに泣きたくなります、
手塚治虫先生は「医師免状」を貰った時、「やるけど、絶対医師にならないと誓え」と言われたのは御存知でしょう、先生は万能でピアノまで弾けて、アニメを起ち上げる事に狂って居たので、スタッフのコストなど考えなかった、だから「虫プロ」は破綻した。以後我が国のアニメは狂った様に伸びたが、先生が「採算度外視」だったからアニメーターは全員悲惨な生活を強いられている。ガイナックスでも食えないから社員は多分会社の財産の筈の「キャラ」をイラストにしてコミケで売って露命を凌いでいる。

それは今回関係ない、
>酢酸などは例外ということでいいのでしょうか？
例外で構いませんが、弱酸、弱塩基は出題される物質種(化学の専門では「化学種」と呼ぶ)が限られています。酢酸は「またお前かよ」というほど良く出る、弱酸と言ったら酢酸に決まっている。弱塩基の典型は今まさにＮＨＫの「ためしてガッテン」で放送中の、炭酸水素ナトリウム、だがこいつ酸と会うと「疎水性の気体」である二酸化炭素になって水溶液から「オサラバ」しちゃうから非常に厄介。

>H+ CH3COO- になるにが分かりません。
この日本語は理解不能です。「てにおは」さえオカシイ。

>強、弱はどのレベルの大学に行くつもりでも、覚えるしかないのでしょうか？
残念ですがその通り、だが強酸は塩酸(塩化水素の水溶液)、硫酸、硝酸しか出る事は無い。
一方の強塩基は、水酸化ナトリウム、同カリウム、同バリウム位しか無い、カルシウムは水溶性の低い水酸化物しか作れないから固体が絡まないと現われない。なお定期検診でお馴染みの硫酸バリウムはやたらに安定で、だからバリウム陽イオンは毒性があるのに、胃液程度の酸では「はい残念でした」でほとんど問題にならない、なおだからこそ「沈殿滴定」という奴がある。

>今のところ、センター試験を目標に勉強しています。
泣くほど哀れだが、それでは国立は絶対無理です。難関校は私立でも全て無理。大体難関校に余裕で合格する奴らは初めからセンターなんか「無視」邪魔だなー、二次から始めろよと思う。

補足

>H+ CH3COO- になるにが分かりません。
この日本語は理解不能です。「てにおは」さえオカシイ。

申し訳ないです。あわてて入力し、うち間違いました。
CH3COOH⇔CH3COO- + H+ になる理由が分かりません。

あと、聞き忘れていたのですが、アンモニアも例外で、NH3+H2O⇔NH4+OH- H2Oがないと電離しないということですよね？

回答No.2

doc_somday

唯ちゃん、何が起きたの？

＃１のお答えが適切ですが、あなた様の「化学」の理解の重要度は(当たり前ですが)あなたが受験(高校生だと思いますが)でどんな風に「化学」を扱うかで大きく違います。

超難関と言われる東大、京大、国立や私立の医学部を目指すなら、少なくとも「大学の教科書」をスラスラ読める力量が求められるでしょう。もちろん二次で化学を取らないならそんなのは過剰投資です。

センターだけで良いなら、高校の教科書を暗記するのが速いです。結構分量ありますがあなたにセンスがあるなら容易です。

ただ、どうも「難渋」していらっしゃる様なので、参考書の簡単なの(ときには簡単すぎるの)で充分かも知れません。

＃１のお答え通り、酸も塩基も「構造」が理解出来れば、ほとんど迷いません。
例えば塩酸(塩化水素)は一つの水素イオンを放出する以上のことは不可能です。
硫酸も二つの水素イオンを放出してしまうと「役立たず」のタダの二価陰イオンで無視しても良いのが一目瞭然。
塩基も水酸化物イオン(ＨＯ^－)は水素イオン一つを受け取ると水だからそれ以上何も出来ない。

弱酸、弱塩基は覚えるしかない、構造だけで酸・塩基強度はたとえノーベル賞受賞者にも数字では分らないから、資料を探す。

お礼

回答ありがとうございます。

確認したいことがあるので、補足の方もよろしくお願いいたします。

補足

この唯ちゃんの画像はスペインのサイトでけいおん！が紹介されてる時に載ってたものです。

>＃１のお答え通り、酸も塩基も「構造」が理解出来れば、ほとんど迷いません。
例えば塩酸(塩化水素)は一つの水素イオンを放出する以上のことは不可能です。
硫酸も二つの水素イオンを放出してしまうと「役立たず」のタダの二価陰イオンで無視しても良いのが一目瞭然。
塩基も水酸化物イオン(ＨＯ^－)は水素イオン一つを受け取ると水だからそれ以上何も出来ない。

うまく言えないのですが、この原理はなんとなくつかめたのですが、酢酸などは例外ということでいいのでしょうか？
H+ CH3COO- になるにが分かりません。

また、強、弱はどのレベルの大学に行くつもりでも、覚えるしかないのでしょうか？
今のところ、センター試験を目標に勉強しています。

回答No.1

yakkun233

覚えるしかないってことは、ないです。
ただ、まだ授業でのテストや予習、復習の段階なのでしょうけれども、中堅以上の大学を受験する場合当然の事実として入試問題に出で来ます。
メカニズムについては、例えば、炭酸が、炭素と酸素がどのように結合して、さらに酸素にどんな風に水素が結合していいるのかで少々理解できるはずです。他の酸、塩基も同様です。
　また、強酸、弱酸については、水素イオンをどれだけ、出したがっているのかによって決まります。
塩酸の溶質である塩化水素は、水に溶けると、塩素が水素から電子を奪いどちらかと言えば、Ar（アルゴン）と同じ電子数になります。このように電子陰性度の順に周期律表の右端の18属の電子構造になりやすいのです。
　また、弱酸の代表ともいえる酢酸や炭酸は、水素イオンを放出する確率が低い。
その方が、安定な状態なんだと思います。

塩基についても似たような話だと思います。今度は、OH-を手放しやすい方が強塩基ということになります。

あと、ブレンステッドの定義によれば、水素イオンを受け取るのが、塩基という定義もありますね。　

人間と同じでその場その場の状況で物質も安定したがってると思えばいいんだと思います。その気持ち（メカニズム）みたいなのをつかめてくれば、こっちのものですね。

いい回答になったかわかりませんが、ネット検索などでも各々の酸などの結合など検索できますので、確認してみてください。ただ、間違ってるサイトなどあるかもしれないので、複数サイトで確認することをおすすめします。それか詳しい参考書などにも頼ってみてください。

お礼

回答ありがとうございます。
詳しく回答してくださり、分かりやすかったのですが、私の理解力が低いため補足の方も回答いただけないでしょうか？

補足

>また、強酸、弱酸については、水素イオンをどれだけ、出したがっているのかによって決まります。

>塩基についても似たような話だと思います。今度は、OH-を手放しやすい方が強塩基ということになります

これはどうやって判断すればいいのでしょうか？何か例などありませんか？

電気陰性度も授業でならったのですが、少ししか授業では触れておらず、値などは全く分かりません。