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化学反応式に関する質問です。 例えば、アルミニウムと水酸化ナトリウム水溶液の...

dwy********さん

2007/12/2811:08:58

化学反応式に関する質問です。
例えば、アルミニウムと水酸化ナトリウム水溶液の反応式を書くと、2Na[Al(OH)4]が生成物として出てきます。
しかし亜鉛と水酸化ナトリウムの反応式を書くと、Na2[Zn(OH)4]が生成物として

出てきます。アルミニウムのときはNaの前に2がつき、亜鉛のときには後ろに2がつくのはどういう理由からなのでしょうか?その違いは何なのでしょうか?
また、酸化銀とアンモニア水の反応式では、左辺にH2Oがあるのに、塩化銀とアンモニア水の反応では左辺にH2Oがないのはなぜでしょうか?
丸暗記すればよいのでしょうが、理屈がわからないとなかなか覚えられないし、しっくりこないので・・・・・・回答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

xyz********さん

2007/12/2814:21:56

まずアルミニウムやあえんは水中でイオンになっている
その時アルミはAl3+、亜鉛はZn2+でイオンの価数が違う
だから水酸化物イオンと錯体を形成したとき[Al(OH)4]-と[Zn(oh)4]2-の違いが出る
ナトリウムイオンはNa+だから生成物の価数を合わせると2Na[Al(OH)4]とNa2[Zn(OH)4]になる
Ag2O+4NH3+H2O→2[Ag(NH3)2]++2OH-
水は水酸化物イオンになる

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ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

編集あり2007/12/2816:40:21

※xyzqwertyuiop1さん の回答の通りです。BAは、xyzqwertyuiop1さん をはじめ、他の回答者へ!!

アルミニウムは、酸や塩基に溶解する際、3価の陽イオンを作ります。
Al → Al^3+ + 3 e^- …(1)
(e^- は電子)
放出された電子は、水が受け取り、水素放出に使われます。
2 H2O + 2 e^- → 2 OH^- + H2 …(2)
また、Al^3+ が、OH^- と錯イオンを形成する際の反応式は、
Al^3+ + 4 OH^- → [Al(OH)4]^- …(3)
です。
(1)×2 + (2)×3 で、電子を消去すると、
2 Al + 6 H2O → 2 Al^3+ + 6 OH^- + 3 H2
この式の両辺に 2 OH^- を加えて、(3)式と比較しやすくしますと、
2 Al + 2 OH^- + 6 H2O → 2 Al^3+ + 8 OH^- + 3 H2
ですから、(3)式を考慮しますと、
2 Al + 2 OH^- + 6 H2O → 2 [Al(OH)4]^- + 3 H2
です。この両辺に、2 Na^+ を加えて、両辺の陰イオンを塩の形で書きますと、
2 Al + 2 NaOH + 6 H2O → 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2
になります。

亜鉛の場合は、酸や塩基に溶解する際、2価の陽イオンを作ります。
Zn → Zn^2+ + 2 e^- …(4)
(e^- は電子)
放出された電子は、水が受け取り、水素放出に使われます(アルミニウムの時と同様)。
2 H2O + 2 e^- → 2 OH^- + H2 …(2)
また、Zn^2+ が、OH^- と錯イオンを形成する際の反応式は、
Zn^2+ + 4 OH^- → [Zn(OH)4]^2- …(5)
です。
(4) + (2) で、電子を消去すると、
Zn + 2 H2O → Zn^2+ + 2 OH^- + H2
この式の両辺に 2 OH^- を加えて、(5)式と比較しやすくしますと、
Zn + 2 OH^- + 2 H2O → Zn^2+ + 4 OH^- + H2
ですから、(5)式を考慮しますと、
Zn + 2 OH^- + 2 H2O → [Zn(OH)4]^2- + H2
です。この両辺に、2 Na^+ を加えて、両辺の陰イオンを塩の形で書きますと、
Zn + 2 NaOH + 2 H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
になります。

銀塩の、アンモニア水への溶解は、
Ag^+ + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]^+ …(6)
の錯形成によります。
酸化銀の構成は、
Ag2O → 2 Ag^+ + O^2- …(7)
と考えることが出来ますが、この酸化物イオン(O^2-)は水溶液中では不安定で、
O^2- + H2O → 2 OH^- …(8)
水に触れると、水酸化物イオンにすぐさま変化します。
(6)×2 + (7)で、Ag^+ を消去して、
Ag2O + 4 NH3 → 2 [Ag(NH3)2]^+ + O^2-
ですが、水溶液中では O^2- が不安定なので、この式に(8)式を加えた
Ag2O + 4 NH3 + H2O → 2 [Ag(NH3)2]^+ + 2 OH^-
または、
Ag2O + 4 NH3 + H2O → 2 [Ag(NH3)2](OH)
です。

塩化銀の構成については、
AgCl → Ag^+ + Cl^- …(9)
と考えればよく、水中で不安定なイオンは含まれませんから、溶解の反応式は、
(6) + (9) で、
AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]^+ + Cl^-
または、
AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]Cl
です。

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