質問: なぜ2段階も電離するのか謎 炭酸が電離する場合はh2co3⇔h^++hco3^-・・・・(1) hc03^-⇔h^++co3^2-・・・・(2) 水酸化カルシウムが電離する場合は ca(oh)2→ca^2++2oh^- でした。ここで疑問が生じました。 なぜ水酸化カリシウムのようにh2co3⇔2h^++co3^2- と1度でこうならないのかとても疑問ですなぜですか??
回答: naohやca(oh)2はイオン性物質です。 naohが水に溶けると2種類のイオンna^+、oh^-がバラバラになって水の中に散らばっていきます。これはnaclの場合と同じです。溶けるという事はイオンとしてバラバラになって散らばっていくということと同じです。ca(oh)2も同じような性質のイオン結合性の物質(クーロン力だけで結びついている結晶)であればカルシウムイオンca^2+の2倍の数の水酸化物イオンoh^-が水の中に散らばっていくだけです。2段階でイオンになるということが起こるためには[ca(oh)]^+という複合イオンが生じなければいけません。他の金属元素の場合にはこういうイオンも存在するようです。でもアルカリ金属、アルカリ土類金属では起こらないようです。1つの判断基準はcacl2が中性であるとされていることです。水溶液中で[ca(oh)]^+という複合イオンがある濃度以上で存在できるとすると溶液は酸性になります。中性といっても実用上問題にならない程度のずれがあるということで無視しているのかもしれません。硫酸の第二段階の電離があまり大きくはないにもかかわらず完全に電離しているとしていることと同じような扱いであるかもしれません。 アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素の水酸化物は水によく溶けます。それ以外の金属元素の水酸化物は水に溶けにくいです。結合の性質が少し異なっている可能性があります。cuso4もal2(so4)3も水溶液は酸性です。リトマス試験紙でわかります。[cu(oh)]^+や[al(oh)2]^+のような複合イオンが存在すると考えないと説明できません。こういうイオンがあるというのは教科書には載っていません。でもal(oh)3の沈殿に濃いnaoh溶液を加えると[al(oh)4]^-という複合イオンが出来て溶けるというのは教科書でも出てきます。al(oh)3の場合ほどではないですがcu(oh)2の場合も濃いnaoh溶液で複合イオンを作ります。 [al(oh)4]^-ができるのであれば[al(oh)2]^+ もできると考えてもいいのではないでしょうか。 中和滴定では主にphの変化を扱っています。それを利用して濃度決定をやることが多いです。どういう化合物が存在するかという話はややこしい議論になる場合は飛ばしてしまっています。