水溶液中でのCuとCaCo3の反応性

質問

水溶液中にCuとCaCo3がある時、これらは何がしか反応するでしょうか？

反応しないのであれば、理由を教えて下さい。

よろしくお願いします。

回答No.3

CC_T

それぞれがイオンでなく個体で存在するのであれば、まず反応はおきません。
イオン化傾向の低い銅は安定して存在おり、CaCO3に電子を渡してイオン化する理由がありませんから。

熱水配管などでは炭酸カルシウムが沈殿・付着しますが、そこに「銅イオン」を含む水溶液を連続して流してやると銅イオンがカルシウムから電子を奪って銅に戻ろうとするので、炭酸カルシウムを溶かして掃除する事ができたりします。見る見る溶けるといった劇的な反応ではなく、かなり緩やかな反応ですけどね。

回答No.2

NiPdPt

そもそもの話として、Cuで表されるのは単体の銅であり、それは水には溶けません。
銅イオンであれば、Cu2+であったり、Cu+であったりしますし、そうであるにしても、そのイオンが単独で存在しているわけではなく、何かの塩として存在することが多いでしょう。だとすれば、それを特定しなければ議論になりません。

回答No.1

nious

CaCO3の沈澱を含む水の上澄み部分のpH≒10程度になる。(試薬として販売されているものはpH≒7程度に物性が変えられている場合がある)。そして [Ca^2+]≒[CO3^2-]≒10^(-4) 程度と非常に小さい。

(1) Cuが弱塩基性の水溶液と反応するとは考え難い。塩基性の水がCuを酸化し、H2(g)が発生してCu(OH)2の沈澱が生じる事は下の３つのデータからは考え難い。

2H2O + 2e^- ⇔ H2(g) + 2OH^- ；E゜＝－0.83V
Cu^2+ + 2e^- ⇔ Cu ；E゜＝0.34V
Ksp＝[Cu^2+][OH^-]^2＝2・10^(-20)

(2) Cu が 微量の Ca^2+ や CO3^2- と反応する事は考え難い。それは Ca^2+ や CO3^2- が Cuを酸化する事は多分殆ど有り得ないから。また Cu^2+ は殆ど存在しないから難溶な CuCO3が生じる事も多分有り得ない。

Ksp＝[Cu^2+][CO3^2-]＝3・10^(-10)

他にも考えられる反応の組み合わせが存在するかも知れないが、短時間で反応する可能性は低いと予想される。尚、長時間大気中に放置した場合には大気中のCO2が溶け込んで緑青：CuCO3・Cu(OH)2 が生じる可能性はあるかも知れない。