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- 1
- 2014/02/16(日) 13:07:43.62
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高校化学について語りましょう。
宿題やレポートなどの質問についても受け付けます。
化学は選ばれし者の身が学ぶ事を許された学問です。
有象無象は死ね。
前スレ
高校化学
http://ikura.2ch.net/test/read.cgi/bake/1288835104/
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- 144
- 2015/08/16(日) 23:54:21.89
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諦めよう！
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- 145
- 2015/08/17(月) 08:56:44.65
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>>143
ありがとう！
おかげでスッキリした！
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- 146
- 2015/08/19(水) 00:14:33.16
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プロパンと酸素は、1:5で反応しますね。
でも、プロパンと酸素の比は、10ml：40mlだから、
完全燃焼した場合、酸素40mlは全て消費されますね。
反応式からプロパン：酸素＝1:5で反応しますから、酸素40mlが全て消費された場合、プロパンは8ml消費され、2ml残りますね。
さて、酸素40mlが全て燃焼したら、どれだけの二酸化炭素が生成するでしょう？
反応式より、酸素：二酸化炭素＝5:3で反応しますから、3/5*40ml=24mlの二酸化炭素が生成します。mol計算しても結局同じであることに注意。
よって、反応後の気体の量は、使われずに残ったプロパン2ml+生成した二酸化炭素24ml＝26ml。
反応前の気体の量がプロパン10ml+酸素40ml=50mlなので、50ml-26ml=24ml (了)
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- 147
- 2015/08/25(火) 16:42:58.36
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塩化ナトリウム結晶の単位格子の問題で
電荷Xaをもつイオンaと電荷Xbをもつイオンbとの間にはたらく静電気力による相互作用エネルギーE(kj)は
E=2.3×10^-22×XaXb/r
で表される。rはイオンaとイオンbの中心間距離(nm)である。
1つのNa+とCl-の間にはたらく静電相互作用エネルギーは？という問題で、rを求めて上式に代入し答えは
E=2.3×10^-22×(+1)(-1)/0.28を計算したものになります。
そこで質問なのですが、説明文に「電子1個のもつ電荷の絶対値は1.6×10^-19(C)とする」とあったのでXa=+1.6×10^-19、Xb=-1.6×10^-19としてしまい間違いとなったのですがなぜでしょうか？
答えだとXa=+1、Xb=-1となっていますがこれは電荷じゃなくて価数じゃないんでしょうか？
よろしくお願いします
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- 148
- 2015/08/25(火) 23:10:23.21
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>>147
価数とはイオンのもつ電荷を電気素量で割ったもの。たしかにXa,Xbは価数
なぜXa=+1、Xb=-1とするのか、については E=2.3×10^-22×XaXb/r がそういう定義だから、としか言えない
2.3×10^-22 がどういう定数かわからんし (たぶん e^2/4πε )
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- 149
- 2015/08/27(木) 15:02:55.91
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>>148 ありがとうございます。
どんな定義って言われても...
省いてる部分もあるんだけどこれほぼそのままなんだよね
京大オープンなんだけど、ここだけ見事に間違っちゃって気になって仕方ない
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- 150
- 2015/08/28(金) 02:51:27.97
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1/4/3.14/ (8.8541*10^(-12)) * 1.6*10^(-19) * 1.6*10^(-19) / 10^(-9)
= 1/4/π/ε*電気素量*電気素量/ナノ
= 2.3020031*10^(-19) で、2.3×10^-22にはならんなあ？
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- 151
- おる 隼(はやぞら)
- 2015/09/04(金) 13:01:12.86
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Cu2+ なのですが、
Cuは最外殻の電子1個なのに
どうして2+になるのですか？
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- 153
- 2015/09/15(火) 16:53:40.26
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参考書を読んで混乱したので質問させていただきます。酸化還元反応に関して
過マンガン酸カリウムを過酸化水素の入っているフラスコに滴下する時の色に関して、
「フラスコの色は、還元剤が無くなるとMnO4-の赤紫色が消えて無くなる」と書かれていますが
これどういうことでしょう。還元剤がある限りは無色のMn2+に変化するけど
還元剤が無くなった時点で有色のMnO4-が余ってしまって色がつき始めて
その時点で滴下終了だと思うのですが・・・
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- 154
- 2015/09/15(火) 17:04:29.53
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>>153
その理解であってる
「フラスコの色は、還元剤が無くなるとMnO4-の赤紫色が消えなくなる」
の誤植じゃないかな
もしくは「フラスコの色は、還元剤が無くなると（＝還元剤を消費することで）MnO4-の赤紫色が消えて無くなる」
といいたいのかも…ちょっと無理があるかな
参考までにその参考書の名前を教えてたもれ
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- 155
- 2015/09/15(火) 17:47:01.09
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消えなくなる、と書かれていました・・・・本の誤植ではなく私の誤読でした・・・
本当にお恥ずかしいし申し訳ないです。しかし勉強になりました。失礼いたしました
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- 156
- 2015/09/15(火) 18:11:18.34
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そんならよかった
これでもう過マンガン酸カリのことはしっかり記憶に刻まれただろうし
災いを転じて益となす、でいいんじゃない
ついでに、逆（過マンガン酸カリに過酸化水素滴下）ではダメなのか
その理由も考えるともっと勉強になるかもよ
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- 157
- 2015/09/17(木) 23:23:31.15
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水上置換について質問
二酸化窒素やアンモニアは水に溶けやすいのでその捕集は普通水上置換は用いないが、出てきた気体すべて溶ける訳ではないから多少溶けてもいずれ満タンになる水上置換でも別にいいんじゃないですか？
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- 158
- 2015/09/18(金) 09:14:45.02
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>>157
そう思うんならそうなんだろう（ry
「気体を集めること」にどんな意図があるのかにもよるな
たとえば生じたガスの体積を測定して反応の速度を見積もりたい、とかならうまくない
また、あるていどガスを吸収した水は通常の排水として下水に流せないから
実験廃液として扱うことになり処理費用がかかるなんて問題もある
いわば目的と効率（コスト）の問題だ
効率が悪くても含水（湿ってる）でも
とりあえずアンモニアガスが欲しい とか 二酸化窒素の色を確認したい
なら、それで十分かもしれないが、その場合わざわざ水上でやる意味もないな
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- 159
- 2015/09/18(金) 15:54:42.74
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なるほど、環境やコストなどにも配慮した結果最適な方法を選んでるんですね！ありがとうございました！
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- 160
- 2015/09/22(火) 23:41:17.52
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ベンゼン1置換体においてベンゼン環の側鎖は過マンガン酸カリウムで酸化されて全てカルボキシル基になりますか？
例えばベンゼン1置換体で側鎖が
(1)CH2-CH3
(2)CH2-CH(OH)-CH3
(3)CH2-CH2-CH2-OH
(4)CH3
⑷は安息香酸になると教科書にかいてますが、1,2,3はどうなりますか？
1はCH2-COOH
2はCH2-CO-CH3
3はCH2-CH2-COOH
それとも全部安息香酸になるんでしょうか？よろしくお願いします。
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- 161
- 2015/09/23(水) 14:51:55.28
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>>160
(1)は安息香酸になる
(2)は下の2に
(3)は下の3になる
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- 162
- 2015/09/24(木) 02:35:33.69
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ありがとうございますm(__)m
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- 163
- 2015/10/16(金) 17:46:20.24
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シス型とトランス型は一般にどちらの方が沸点が高いのですか？
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- 164
- 2015/10/17(土) 13:04:21.32
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安定しているトランス型の方が沸点高いんじゃないかな？
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- 165
- 2015/10/18(日) 18:42:06.53
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>>163
沸点融点は分子それ自体の安定性よりも分子間力によってきまるが
一般にどうこうというのは難しい たとえば
cis-2-butene は 4℃だが trans-2-butene は 1℃
cis-2-penten は 37℃、 trans-2-pentene は 36℃
cis-1,2-dichloroethene は 60℃、trans は 48℃と後者の方が低い
いっぽう cis-1,3-dichloropropene と trans では 104℃と 112℃で前者
cis-1,4-dichloro-2-butene と trans になると 155℃と 152℃で後者
このように低分子量の化合物に一般性は成り立たないが
実際にはほとんど差がない
もっと大きな分子になると、もうすこし規則性も出てくると思うが
あとは自分で思いつく限り化合物を挙げて検索するなりすればいい
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- 166
- 2015/10/19(月) 21:01:43.75
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原子量から天然存在比を求める問題で
cl35とcl37の二種類からなる天然の塩素の原子量が35.5ならば
それぞれの天然存在比は35.5-35:37-35.5の逆比を取って3:1と
求めることが可能なのですが、その理由が分かりません。
ご教授ください。
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- 167
- 2015/10/20(火) 06:53:41.62
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3:1の割合で存在するから
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- 168
- 2015/10/20(火) 09:48:20.71
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>>166
仮に存在比を x : y とでもおいて、各同位体の原子量35と37に対し
見かけの原子量から存在比を求める式をたててみ
途中で逆比を計算する（のと同等の）くだりが含まれている
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- 169
- 2015/10/21(水) 23:38:19.39
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>>168
ありがとうございました。全てをｘと表すことに縛られていたようです。
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- 170
- 2015/10/22(木) 09:26:03.99
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>>169
やってることは同じなので x : 1-x とおいても同様なのよね
ちょいと式が複雑になって、見た目で逆比をとってると気づきにくいけど
まあ存在比が簡単な整数比であらわせるとは限らないし
x だけで式をたてたほうがスマートでもあるから
応用のつもりでやってみるのもいいかも
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- 171
- 2015/10/23(金) 19:23:32.44
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中田道生
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- 172
- 2015/10/24(土) 09:53:41.19
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バッテリー…
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- 173
- 高1アホ
- 2015/11/11(水) 21:56:24.67
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高校化学の問題です。
375gの硫酸銅五水和物を375gの水に溶解した後、350gに濃縮して、20℃に冷却した。20℃のときの溶解度が26のとき、析出する結晶の重さを求めなさい。
という問題がわかりません。
試しに
350-X：240-160X/240=126：26
という式を立てましたが、X≒378という明らかにおかしい答えになってしまいます。
ぜひこの問題の解き方を教えていただきたいです。
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- 174
- 2015/11/11(水) 22:17:11.47
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>>173
試しに 26 の単位を書いてみ
正しく理解してるかどうかもそれでわかる
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- 175
- 2015/11/11(水) 22:57:27.06
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>>173
そこらじゅうで質問して
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- 176
- 2015/11/29(日) 12:05:38.56
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高校1年生です
酸・塩基の分野が終わって酸化還元の分野に入ったところですが、こんがらがってきたので整理させてください
酸素を与えられる、水素を奪われる、電子を奪われるのが「酸化される」
酸素を奪われる、水素を与えられる、電子を与えられるのが「還元される」
であって、
塩基性の水溶液に酸性の水溶液を過剰に加えると全体として酸性になるのを「酸化される」とは言わず、
酸性の水溶液に塩基性の水溶液を過剰に加えると全体として塩基性になるのを「還元される」とは言わない、
という解釈で良いですか？
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- 177
- 2015/11/29(日) 13:02:22.71
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>>176
ええよ
酸化は、もともとは酸素化 oxygenation だったわけだが
脱水素（水素を奪う）dehydrogenation の意味も併せ持つ。
また、金属の酸化（酸素付加）反応を金属側から見れば
電子を奪うので、ひっくるめて「酸化 oxidation」として扱う。
還元 reduction はその反対。水素付加 hydrogenation も含む。
酸化と還元は常に同時に起こっており、たとえば金属の銅を
酸素と反応させると CuO となるが、銅は酸化され Cu (0) → Cu(2+)、
酸素は還元されている O(0) → O(-2) わけだ。
液性を酸性にすること acidation はまったく意味合いが異なる。
酸性は水素イオン濃度が過剰、塩基性は水酸化物イオンが過剰の状態。
ただし必ずしもそうであるとは限らず、ある物質が強力に水素イオンを
捕捉できるばあい、相対的にみて液性は塩基性というふうに扱う。
解釈としては、その状態で水が存在すれば H+ を失って OH- 過剰、と
みなしてもよい。ただしこれはイメージの問題なので誤解なきよう。
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- 178
- 2015/11/29(日) 13:14:48.30
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>>177
「酸性」の「酸」と「酸化」の「酸」は全く別物だというわけですね
分かりました
あなたの回答で酸化・還元と酸塩基の復習ができました
ありがとうございます
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- 179
- 2015/11/29(日) 16:20:27.76
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塩酸とか水酸化ナトリウムのように、水素陽イオンを放出あるいは
水酸化物イオンを放出する性質で分類したのがブレンステッドの定義。
ただ、それだけでは説明しきれないものがあるので、
同じ酸塩基でもルイス酸性／ルイス塩基性という定義がある。
これは電子を貰いたがっているかあげたがっているか、という性質だ。
高校でも習うかもしれないし習わないかもしれないが
ルイスの定義は広く酸性塩基性を議論できるのに対し、
ブレンステッドの酸塩基は部分的に重なるものの狭い定義になっている。
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- 180
- 2015/11/30(月) 21:49:58.35
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ランベルト・ベールの法則について質問です。
一定の厚さの溶液層（一定の光路長）を通過する光の強度の減少は溶液のモル濃度に比例すると習いました。
たとえば溶液層の中にGly-Gly-Gly-Glyが１分子あり、それが分解してGly-Gly 2分子になった場合、吸光度は上昇するのでしょうか？
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- 181
- 2015/11/30(月) 21:53:28.57
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>>180
その分モル吸光係数も2倍になるんでない？
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- 182
- 2015/11/30(月) 22:15:41.90
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>>181
ありがとうございます
Gly-Glyのほうが2倍分子数が多いけど、Gly-Gly-Gly-Glyの方が
1分子あたりの光の吸収が2倍なので、吸光度は変わらないという意味ですか。
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- 183
- 2015/12/01(火) 11:13:35.49
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>>182
そゆこと
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- 184
- 2015/12/01(火) 23:00:59.79
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何とかOH、H2SO4、HCLなどは共有結合なのに電離するのは、それらは極性がある為に
イオン結合性の高い共有結合で、水に溶けたときにそのイオン結合性の結合力が
大幅に減少するために水和した状態のほうが安定的になるからという解釈でいいですか？
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- 185
- 2015/12/02(水) 15:07:38.15
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>>184
イオン結合と共有結合っていう教え方自体が微妙で君らみたいな高校生とかとてもこまるんだよね
イオン結合は完全に電離してる状態で例えばNaClならNa+とCl-がくっついてるだけ
共有結合は分極してても完全に電離してるわけではなくてHClならH+とCl-がくっついてるんじゃなくて水素のK殻にも電子が存在してるんだよね
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- 186
- 2015/12/06(日) 15:21:41.40
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age
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- 187
- 2016/01/10(日) 16:33:40.97
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濃淡電池に関する質問をしたいのですが、
硝酸銀ー銀を利用する濃淡電池の場合、負極側の水溶液にも薄い硝酸銀を使って
いますが、水ではいけないのでしょうか？銀イオンが全くない水のほうがいいのではと思ったのですが...
回答よろしくお願いします
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- 188
- 2016/01/10(日) 17:37:29.74
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>>187
まずは電池の原理からしらべるがよかろう
液中にもそこそこの濃度で電荷の担い手が必要なのだよ
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- 189
- 2016/01/10(日) 19:50:29.12
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>>189
電池の基本原理はどのようにして学べばいいでしょうか。
そもそも何故、
「金属板が金属イオンと電子に分離して、電解液に金属イオンが溶けるのか」
「電子が金属板に取り残されるのか」
「Ｚｎ+２Ｈ（+）＝Ｚｎ（２+）+Ｈ２」反応ボルタ電池において起こらないのか、
の理解ができていません。
担当教諭にはそういう物だと受け入れろと言われましたが.....
一体どうすれば、電池について学べるのでしょうか？
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- 190
- 2016/01/11(月) 18:10:33.24
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還元剤と塩基性と還元性
酸化剤と酸性と酸化性
これって同じものですか？違いが分かりません
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- 191
- 2016/01/11(月) 18:27:11.58
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もちろん別物
OH^-を放出するものは塩基、H^+を放出するものは酸と覚えとけば良い
酸化と還元については、酸化数というものを習ってないか？
酸化数が変化するものが酸化剤と還元剤
ただし・・・
例えば塩酸に酸化力はないが、水素イオン自体の酸化力によって、Al等の酸化されやすい金属を酸化する
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- 192
- 2016/01/11(月) 20:55:44.65
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Arrhreniusの酸塩基に於いては, 水溶液中で水素イオン(ヒドロニウムイオン)を生じるものが酸, 水酸化物イオンを生じるものが塩基
Bronstedの酸塩基に於いては, 水素イオンを供与する物質が酸, 受容する物質が塩基
Lewisの酸塩基に於いては, 電子対を受容する物質が酸, 供与する物質が塩基
尚, それぞれLewisの酸塩基の定義はBronstedの酸塩基を包含し, Bronstedの酸塩基はArrheniusの酸塩基を包含する関係にあって, 最も一般的なLewisの酸塩基が主に用いられる。
高校化学ではBronstedの酸塩基をよく使うと思うが。
酸化剤というのは, 電子(電子対ではない)を奪う物質。同様に還元剤は電子を与える物質。
Lewis酸塩基は電子対を酸と塩基で「共有」することで結合を形成するが, 酸化剤は還元剤の軌道の電子を「奪う」形で反応する。
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- 193
- 2016/01/12(火) 09:16:31.63
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>>189
まず結論から言うと、自然現象はおしなべて「そういうもの」として理解するしかない
「なぜ亜鉛は塩酸にとけるが銅はとけないか」と問うても「そういうものだから」だ
理論として「イオン化傾向の差による」と言うのも、後から出てきたまとめにすぎない
要するに原理や理論は後々の研究によって合理的な説明を見いだしただけなのだ
ただ一般化できる理論なら、体得すれば現象を広く体系的に解釈できるようになる
さて、電池（化学電池）は酸化還元反応を組み合わせて生まれる電位差の利用だ
はじめは異なる金属の酸化還元電位差（つまり酸化されやすさ）を利用していたが
同じ金属でも溶液との電位差を意図的に作り出して結果的に両者の間に勾配ができる
おおもとの考えとなる酸化還元については、たとえば金属亜鉛が塩酸に溶けるのも
Zn(0) + 2H(+) → Zn(2+) → H2(0)
の通り、亜鉛は酸化され（0 → 2+）、水素は還元されている（+ → 0）とわかる
ボルタ電池はこの反応を利用しているので、３番目は間違っているな
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- 194
- 2016/01/12(火) 09:30:40.43
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つづき
２番目の問だが「電子が金属板に取り残される」わけではない…もしも亜鉛の板が単独で塩酸に
浸っている場合、亜鉛の酸化で生じた電子は塩酸の水素イオンに奪われていることがわかるだろう
では亜鉛の板に導線を繋ぎ、その先に銅の板を繋ぎ、その銅板を同じ塩酸につけたらどうなるかな？
先ほどの理論で言えば、銅は塩酸に溶けない（つまり酸化されない）から、銅板は何も変化しない
ところが、導線でつながった異金属の間には電位差（電圧の差、とみなしてよい）があるので
亜鉛板が塩酸で酸化されたときに生じた電子は、すみやかに亜鉛板→導線→銅板と流れていく
これが何故かといわれても、やはりそういうものだとしか言えないが、金属上の「自由電子」は
非常に運動性が高いので、電子が過剰になりそうなときは逃げ場があるほうに流れる性質がある
そして、それは水素イオンを還元するよりも速く、優先する
そうして銅の板に達した電子は、銅をそれ以上還元する Cu → Cu(2-) ことはできないので
（膨大なエネルギーがあれば可能かもしれない…が考えなくていい）結果的に溶液中の水素イオンを
還元し、必然的に両金属板の間には電荷の偏りが生ずるから、溶液中で運動性の高いイオンが
その電位差をなくそうとする動きによって「電気が流れる」ということになる
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