水酸化バリウムと硫酸の反応

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公立高校入試前に、中和反応について【水酸化バリウムと硫酸の化学反応式】のブログを挙げていました。下記がその内容です!

「中和」とは、「酸」性の液体と「アルカリ」性の液体を混ぜることで、「水」と「塩」ができるという反応です。

中3理科で学習する中和の化学反応式は、こちら!!

〇塩酸と水酸化ナトリウム水溶液
HCl + NaOH → NaCl + H2O

〇硫酸と水酸化バリウム水溶液
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O

〇炭酸と水酸化カルシウム
H2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O

今回はもう少しだけ、知識をひろげてもらおうかと。特に理論化学履修済みの高3生に向けて!
ここで上記3つの反応式を見ると、生成した塩の性質に違いがあります。その性質とは【水への溶解性】!塩化ナトリウム(NaCl)は水に溶ける(可溶)が、下記2つは水にかなり溶けにくいです。

この内容は無機化学を履修した舞鶴高校生にはもうわかると思います!そう!【溶解度積】が絡んできます!実際に、難関大学では計算問題として出題しています。

ここまでの知識なら、履修済みの人はなんとなく気付いていたかもしれませんね!

そしてこれは雑学程度で・・・。

上記を見ると、生成した塩は全てイオン結合です。イオン結合は【陽イオンと陰イオンの価数】により結合の強さがかなり変わります。このため例外もありますが、陽・陰イオンの価数が大きいほど溶けにくくなり、一般的に両イオンの価数が3:3になると不溶と言われています(AlPO₄は不溶と言われている)。陽イオンの価数:陰イオン~=1:1のNaClの溶解度36ℊ/100ℊですが、陽イオンの価数:陰イオン~=2:2の硫酸バリウムでは溶解度0.0004ℊ/100ℊとものすごく小さな値です。こんな理由でも説明できるなんて面白いですね!もっと詳しく書きたいですが、今回はこの程度で。

今の高校生の皆さんは無機化学において可溶・難溶等をしっかり覚えること!そして、あ~確か溶解度積が関係しているんだなぁ~くらいで今は良し!そして夏になる前にできる限り理科・社会の勉強も少しずつ始めてくださいね!