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NaOH + CO2 → Na2CO3? NaHCO3?

yya********さん

2011/2/918:11:09

NaOH + CO2 → Na2CO3? NaHCO3?

水酸化ナトリウムが二酸化炭素と反応する際に
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (*)

CO2が過剰ならばさらに以下の反応
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3↓ (**)

が起きると参考書にあります。

まとめると、NaOH + CO2 → NaHCO3 (***)となりますが、
なぜ(***)は一気に起きずに、(*)(**)と段階を踏むのでしょうか?

また、問題で二つの反応物が反応した場合、
どちらを最終的な生成物として書くべきか迷います。
もしも聞かれた場合、両式を書く方がいいでしょうか・・・?

ちょっとした疑問ですがよろしくお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

d50********さん

2011/2/922:02:42

反応の初期は、二酸化炭素は水に溶けたときH2CO3であるのでアルカリ性では(CO3)2-となります。なので2:1mol程度の比であれば
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
という反応になります。これからさらにCO2を加えると結果的にはH2CO3という酸を加えることになるので
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
となります。

ちなみにNaOHとCO2の反応は知りませんが、小学校の実験でもある(今はどうかな?)石灰水に二酸化炭素を吹き込む反応は
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O↓
で沈殿が発生(見た目では白濁)しますが、さらに二酸化炭素を吹き込むと
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
となり、こちらは炭酸カルシウムより良く溶けるので白濁した液は徐々に透明になります。

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