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2015年10月10日 震災から復旧 米沢高等工業学校本館

【キーワード】 酸と塩基


項目
ID⇒#1279
キーワード酸と塩基
ソース情報
品詞
内容
身の回りの酸と塩基身の回りの物質使って判定する洗剤果汁なんでもありただし変色させよう発表されたネタ使わないこと意表ついた物質意表ついた方法で判定した人に得点加算
酸;塩基;イオン;電解質;電離平衡1)


塩基
(基本無機化学p.117~p.1234.1.4授業範囲から除く)

この項目のポイント
 アレニウスブレンステルイス塩基定義特にルイス定義重要
 ルイス塩基硬さ柔らかさ(HSAB)
 ブレンステ塩基強弱に影響する因子

塩基定義最初のつは高校で履修済み
 アレニウス 水中でH放出するものがOH放出するものが塩基
    例) CH3COOH + NaOH   CH3COONa + H2O
      塩基             

 ブレンステロウリー 水中に限らずH放出するものがH受け取るものが塩基
共役共役塩基概念ある
塩基強さKaKb電離定数定量的に表すことができる
    例) CH3COOH + NaOH   CH3COO- + Na + H2O
                塩基 共役塩基 共役
       H2SO4 + NaCl HCl + NaHSO4    濃硫中での反応HClは気体
            塩基        塩基   
       
       CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O  
        (1-α)                (α)
     α電離度濃度(c)よって変わる  
Ka = 2/(1-α)電離定数解離定数物質固有の値温度定ならcに依存せず
ブレンステッド酸塩基より詳しい定量的な扱いは無機分析化学学ぶ

 ルイス最も包括的な概念 電子対引き寄せられるものが電子対もっているものが塩基
       1)従って塩基判別するにはイオン分子電子配置知っておく必要がある
        ブレンステッド酸塩基異なりその強さ定量的に表すことはできない
        少なくともイオン常にルイスイオン常にルイス塩基
   例) CH3COOH + NaOH   CH3COONa + H2O
    塩基
      理由    H    OH 
             1s軌道空のプロトンOH-の孤立電子対結合使われていない電子対
             引き寄せられるから
   例) Cu2 + 4NH3   [Cu(NH3)4]2   Cu2空の軌道NH3電子対配位する
          塩基                 錯体生成反応常にルイス塩基反応ある

   例) ベンゼンクロル有機化学学ぶ …FeCl3ルイス触媒あるいう
     C6H6 + Cl2 + FeCl3    C6H5Cl + HCl + FeCl3
     この過程ではFeCl3Cl2対してルイスして働きFeCl4-とClクロロニウムイオンきる
Clベンゼン攻撃してクロル化が起こるこのような途中の過程も塩基反応みなせる

概念広さの関係  アレニウス定義ブレンステ定義ルイス定義

練習問題 次の反応式の中のルイス塩基示せ
     (a)  NH3気体 + HCl気体  NH4Cl固体
     (b) Al3 + 6H2O  [Al(H2O)6]3
     (c) BF3 + NH3  F3B-NH3
     (d) Ag + 2NH3 [Ag(NH3)2]

 ルイス硬さ軟らかさ(Hard and Soft Acid and Bases, HSAB)
   この概念は無機分析化学領域では特に重要
   例) Ca2イオン含む水溶液(A)Agイオン含む水溶液(B)ある次の操作したときに沈殿が
生じるのはそれぞれどちらの水溶液か①の操作の結果は高校で学習済み
         H2S気体通じる         ッ化アンモニウム加えるF-イオン供給

     Ag+イオンルイスS2イオンルイス塩基結びつきやすいCa2イオンそうではない
      Ca2イオンF-イオン結びつきやすいAgイオンそうではない
        2)ルイス塩基相性ある








   ☆硬い硬い塩基電子雲変形分極しにくいイオン結合性の高い結合作る
   ☆軟らかい軟らかい塩基電子雲変形分極しやすい共有結合性の高い結合作る
      3)p.1204.1ただしこの表暗記する必要はない

練習問題 次の反応は左右どちらの方向に進みやすいだろうかp.1204.1考にして予測せよ
    (a) HgF2 + BeI2 BeF2 + HgI2
(b) ZnS + CaCl2 ZnCl2 + CaS

練習問題 次の操作したときに最初に沈殿してくる化合物予測せよ
    (a) AgイオンFe3イオン含む水溶液にヨウナトリウム(NaI)水溶液加える
    (b) Ca2イオンCu2イオン含む水溶液に硫化カリウム(K2S)水溶液加える
    (c) Zn2イオンFeイオン含む水溶液に水ナトリウム水溶液加える


 ブレンステッド酸塩基強弱
   p.1211234.1.3各自読んで学習すること
塩基強弱支配する要因  プロトン結合弱いほど強い
 要因 多段解離高校では電離いうするような場合解離進むほど弱いなる
         例) H3PO4逐次解離定数
            解離進むほどイオン負電荷が増えてプロトンH離れにくくなる
        用語補足説明 またはオキソ部の高校教科書には記述あり
                    分子内に含むようなリンなど

要因 互いに電荷の等しいプロトン結合していない素の多いほど強い  
        例) HClO4 (ClO3(OH)) H2SO4 (SO2(OH)2) H3PO4 (PO(OH)3 H4SiO4 (Si(OH)4
          負電荷分子全体で担いやすい共鳴構造りやすいイオンきる強い





要因または要因別表現 サイズ大きな陰イオンきるほど強い
            ッ化水素       ヨウ化水素強酸


             F-119pm I-206pm
    プロトン強くひきつけるのはしたがって弱い作るのはF-とI-のどちらか?
    要因も同様の説明が可能で負電荷分子全体で担うということはサイズ大きな陰イオン作る
いうことと同じ意味になる
注意化数が変化する反応はすべて塩基反応からは除外する
    例) Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 
----------------------------------
宿題
練習問題解答せよ
高校で硫化水素(H2S)反応して硫化物が沈殿する教わった金属イオンすべて列記せよこれらは硬いかそれとも軟らかい
Paulingは化合物ABの結合のイオン結合性の尺度して いう式考え出したここχAχBはそれぞれ元素ABの電気陰性度である4.1から硬い塩基化合物例えばNaF軟らかい塩基化合物例えばCdS取り上げ1.6ポーリング電気陰性度用いてそれらのイオン結合性の度合い比較せよ
次回はp.124129化と還元講義します4.2.3以降は年生電気化学学習次回の範囲に関
連して以下の問題も宿題とします
 高校で学んだ金属イオン化傾向列記せよ
 p.1274.3標準化還元電位の表から上に列記した金属の化還元対拾いだしイオン化傾向と標準化還元電位の順序比較せよ
 金属カルシウム金属鉄よりも容易に化されやすいそれでは金属(Fe)IIイオンFe2
化されるのと(II)イオン(III)イオンFe3化されるのとではどちらがより容易かそれは金属イオン化傾向から判断できるだろうか?




参考書籍…山形大学附属図書館
(1) 福島正, 酸と塩基, , (2019/06/16 11:37:06).
(3) 水町邦彦著, 酸と塩基, 裳華房, (2003.5).
(4) 岡本善之著, 酸と塩基, 東京化学同人, (1967.1).
(5) 岡本善之著, 酸と塩基, 東京化学同人, (1967.1).
(6) 岡本善之著, 酸と塩基, 東京化学同人, (1967.1).
(7) 岡本善之著, 酸と塩基, 東京化学同人, (1967.1).
(8) 岡本善之著, 酸と塩基, 東京化学同人, (1967.1).
(9) 岡本善之著, 酸と塩基, 東京化学同人, (1967.1).
(10) 田中元治著, 酸と塩基, 裳華房, (1981.11).
(11) 田中元治著, 酸と塩基, 裳華房, (1981.11).
(12) 田中元治著, 酸と塩基, 裳華房, (1981.11).
(13) 田中元治著, 酸と塩基, 裳華房, (1981.11).
(14) 田中元治著, 酸と塩基, 裳華房, (1981.11).
(15) 田中元治著, 酸と塩基, 裳華房, (1981.11).
(16) , 酸と塩基, 丸善, (1998.1).
(17) , 酸と塩基, 丸善, (1998.1).
(18) VANDERWERF,C.A. 著, 酸と塩基, 共立出版, (1980).
(19) 大木道則著, 酸と塩基, 培風館, (1967.9).
(20) C.A.バンダーワーフ著/桐栄恭二,山本勇麓訳, 酸と塩基, 共立出版, (1964.4).
(21) C.A.バンダーワーフ著/桐栄恭二,山本勇麓訳, 酸と塩基, 共立出版, (1964.4).
(22) C.A.バンダーワーフ著/桐栄恭二,山本勇麓訳, 酸と塩基, 共立出版, (1964.4).
(23) C.A.バンダーワーフ著/桐栄恭二,山本勇麓訳, 酸と塩基, 共立出版, (1964.4).
(24) C.A.バンダーワーフ著/桐栄恭二,山本勇麓訳, 酸と塩基, 共立出版, (1964.4).
(25) C.A.バンダーワーフ著/桐栄恭二,山本勇麓訳, 酸と塩基, 共立出版, (1964.4).
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