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化学 水とイオンについて
中3生です。 テスト範囲のイオンについてわからないところがあり質問しました。 水は、電気分解で酸素と水素にわけることができますが、酸化物イオンと水素イオンになることはできないのでしょうか。 また、もしイオンになれるなら、なぜ水は酸性ではないのでしょうか。 わかりやすく教えていただければ嬉しいです。 よろしくお願いします。
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水は、H-O-Hと言う分子を形成しています。 極めてわずかですが、H₂O ⇔ H⁺ + OH⁻ と電離しています。 本当に極めてわずかです。具体的には 1/10000000 程度 さらに、OH⁻ ⇔ O²⁻ + H⁺ へ電離する事は不安定なのでありません。（と言い切ってよい) ※水は電離して水素イオンと水酸化物イオンに分かれることができる。 ＞水は、電気分解で酸素と水素にわけることができますが、 大事なこと抜けてます。 この酸素、水素は、それぞれO₂、H₂で表される物質名です。 イオンであるH⁺ に電子e⁻が与えられて、2H⁺ + 2e⁻ → H₂ イオンであるOH⁻が電子を奪われて4OH⁻ - e⁻ → 2H₂O + O₂ 水が電離すると H₂O ⇔ H⁺ + OH⁻ と電離するので、酸性である水素イオン、アルカリ性の水酸化物イオンが同量できる。
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- doc_somday
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>酸化物イオンと水素イオンになることはできないのでしょうか。 #３のお答にある。 OH⁻ ⇔ O²⁻ + H⁺ という式になりますが、非常に不安定な陰イオンを作ることになるので、 エネルギー的に「極端に不利」なので「測定の限界の外」になります。 測定出来ないと言うことは「無いのと同じ」なのです。 それが科学です。 >もしイオンになれるなら、なぜ水は酸性ではないのでしょうか。 酸性とアルカリ性を習ったと思います。 １Ｌの中に水素陽イオンが１０のマイナス七乗より多ければ酸性です、 同時に同じ条件で水酸化物イオン(ＯＨ-)が１０のマイナス七乗より多ければアルカリ性です。 純水では両者は等しいので、酸性とは言えません。 さらにこの程度のイオン濃度では「電流がほとんど流れない」 だから純水は「不良導体」に分類されます。 電流を流すには通常、強酸、強アルカリ(高校へ行くと塩基)、塩類を溶かします。
お礼
詳しく教えてくださり、ありがとうございます。 そんな細かいところまで全然知りませんでした‼ 勉強になります(^-^)/
- gohtraw
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酸化物イオンが全くないかというと実はそうとも言い切れないの ですが、恐らく極めて少なく、「ない」といっていいレベルです。
お礼
補足にもお答えいただき、ありがとうございました。 わかりやすい回答がとても助かりました。
- gohtraw
- ベストアンサー率54% (1630/2965)
純粋な水でもほんの少しイオンになっています。ただそれは Ｈ２Ｏ → Ｈ＋ ＋ ＯＨ－ という具合に、水素イオンと水酸化物イオンへの解離です。 酸性を示す水素イオンと、塩基性を示す水酸化物イオンが 等量出来るので、液性は中性です。
補足
では、酸化物イオンにはならないということなんですよね？
お礼
詳しくわかりやすく答えていただきありがとうございました。 仕組みをよく理解することができました。