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- 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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- 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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- 195
- 2016/01/12(火) 09:37:11.94
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さらにつづき
この金属を浸す溶液が「電解液」になっているのは、「電気を流す」ために荷電粒子であることが
たいへん都合が良いだ…確かに水もごくわずかに電離して 1.0 x 10^(-14) 程度のイオン対が発生
しているのだけれども、それではきわめて効率がわるい
また塩酸を電解液にしていると、塩化物イオンが陽極で酸化されると塩素ガスが発生してしまい
これまた都合がよろしくないので、硫酸にしたのがボルタ電池というわけだ
結論に戻ると、まず金属が酸化されやすいかどうかは酸化還元電位で決まってくる
決まってくるといっても、それは過去の人が調べたからまとまっているだけで、自然現象だから
そういうものとして受け入れるしかない…高校化学では「イオン化傾向」として、よく出てくる
金属をまとめた語呂あわせを「借りよかな〜」と覚えるしかないのだが、大学レベルになれば
それを酸化還元電位として一覧にまとめたものをデータブック（化学便覧）で参照するだろう
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- 196
- 2016/01/12(火) 09:48:18.85
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補足
先生の教え方が悪かったかどうかは知らないが、文科省主導の「教育基本要領」のせいで
「ここまでしか教えてはいけない（教えなくていい）」という変な縛りがある
学問には「ここまで学べば十分」という限界はなく、その気になればいくらでも先があるから
水準に応じた歯止めは必要なのだろうけども、それをはき違えた教員もいるかもしれない
また、上記で述べたようにいろいろな理論が重なることで理解できる現象もあるので、
各段階をきちんとおさえていればわかったはずの内容が、どこか中途半端に抜けていて
わからなかったのかもしれない
教諭が「そういうものだと受け止めろ」というのも、現象としてはその通りだし
理論としてはもうちょっと教えてやれと思う…つまり半分あってるし半分まちがってる
だがそんなことはどうでもいいので、もし興味があるのなら自分でもっと掘り下げて
調べてみる、それが本当の学問につながるし、興味がないなら受験までの我慢と割り切る
あと、化学には物理ほど系統的体系的に固まった「理論」が揃っていないので、
学んでいる中で「なんてやねん」と思うことが多いだろう
理論の一部は大学で学べるが、大部分はまだ整備されていないものと思ってくれ
連投長文スレ汚しですまぬ あと間違いがあったら詳しい人が訂正してくだちい
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- 197
- 2016/01/12(火) 11:45:14.78
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おっと失礼、なんか１行消えてた
>>193 なかほど
「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」
に「のであれば、電池として利用できる」が続く
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- 198
- 2016/02/12(金) 00:52:06.31
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信州大学農学部2008年化学の問題お願いします
問題
http://imgur.com/DplMOg9
東進の答え
http://imgur.com/1pF9yTa
問4の解答が東進の出している解答と合いません
問4 20cm^3/1.0x10^(-3)=2.0x10^4Pa
だと思うのですが自分のどこが間違ってるか教えてください。
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- 199
- 2016/02/12(金) 12:15:40.67
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>>198
あ、問題文の設定で1Pa=1.0x10^(-3)cm
ってありましたからこの場合2cm差があるので
2.0x10^3Paだと思うんですが
東進の答えがどうやったら出てくるのか
わかりません
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- 200
- 2016/02/16(火) 04:22:14.19
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水銀柱の比重を13.6として
2.0×1.01/13.6×1.0×10^5/76=195.4
としているのだと思われる
けど僕もあなたの答えが正しいと思う
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- 201
- 2016/02/16(火) 11:10:48.98
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>>200
おおお、ご回答の原因まで見事みつけてくださり
ありがとうございます。なるほど水銀柱換算で
こういうご回答だったのですね
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- 202
- 2016/02/29(月) 03:39:27.85
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気体の燃焼についての問です
問 酸素の供給量が十分なとき、気体濃度が燃焼範囲の上限値に近いときほど燃焼速度は速くなる
これって○ですか？燃焼速度は酸素と気体の混合比に関係しているところまでわかったのですが、燃焼範囲についてはググっても出てこなくて
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- 203
- 2016/03/01(火) 16:48:48.88
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>>202
別スレで聞きます
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- 204
- 2016/03/05(土) 18:30:22.28
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すいません高校化学の範囲で質問です。
ピストン付きの容器に気体を入れて圧縮していったときの圧力を求める問題についてなのですが
容器内がすべて気体のときは、気体の状態方程式で求める。
容器内で凝縮が起こったときはその温度における飽和蒸気圧と等しい。
この解説はわかるのですが、この問題で気体は理想気体とするとあります。
理想気体は分子間力がないので凝縮しないのではないですか？何か問題が矛盾しているようで
納得できません。認識が間違っている点を教えてください。
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- 205
- 2016/03/05(土) 22:41:34.13
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おっしゃるとおりです
もしそのとおりの文言であれば矛盾してますね
文脈によりますが化学、とくに高校化学は「そういうもの」ではないでしょうか
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- 206
- 2016/03/05(土) 23:27:00.47
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完全気体とするというのは完全気体として扱ってよいということだと思えば
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- 207
- 2016/03/06(日) 12:57:30.42
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凝縮の素因は分子間力だけではないし
なにより「理想気体＝分子間力ゼロ」ではない
「分子の運動エネルギーが充分に大きい場合は無視してよい」だけ
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- 208
- 2016/03/11(金) 00:30:26.52
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てすと
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- 209
- 2016/03/13(日) 22:16:33.43
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化学?の参考書の多くが酸化の定義というか暗記事項として、
「電子を失う、Hを失う、Oを得る。」
としていますが、
なぜ水素、酸素のところを、アルカリ金属、ハロゲン、にしないのでしょうか？
単に覚えやすいように単純化する為でしょうか？
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- 210
- 2016/03/13(日) 22:23:13.88
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電子以外は蛇足
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- 211
- 2016/03/14(月) 15:37:53.52
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酢酸とエタノールの反応で水のモル濃度が小さいから平衡定数に水を入れるらしいですがそんなのどうやって問題解くときに分かるんですか
そもそもこの反応は水溶液で行うものですか
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- 212
- 2016/03/14(月) 16:07:53.75
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問題文くらい書こうや
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- 213
- 2016/03/14(月) 16:13:50.93
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問題文要らないですよね
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- 214
- 2016/03/14(月) 21:16:18.58
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何だと！
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- 215
- 2016/03/14(月) 22:15:56.56
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もうすこし分かりやすくすると
水の濃度の変化が無視出来ないとき平衡定数に水を入れるのは分かった
では高校化学の範囲においてそれを機械的に１つの例外もなく判断する方法は何か
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- 216
- 2016/05/02(月) 16:43:25.55
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誘導されてきました
すみません、初歩的な質問なのですが
電子反応式が分からずに困っています
酸化・還元反応の式の作り方について質問があります
３Cu＋２HNO3＋6H（+）→3Cu(2+)＋2NO+4H2O
両辺に6NO3(-)をくわえる
３Cu＋８HNO3→3Cu(NO3)2＋2NO+4H2O
この式の変化がよく分かりません
１．なぜ6NO3(-)をくわえるということになったのか
２．6NO3(-)をくわえたら、なぜこうなるのか。なぜ6H（＋）が消えることになるのか
３．なぜ2HNO3→8HNO3に変化するのか
この辺りがよく分かりません
化学反応式は丸暗記していたのですが、いざイオンを混じらせてやると分からなくなりました
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- 217
- 2016/05/02(月) 16:48:10.23
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>>216
上式のプロトンが何から生成されるか, ということ
硝酸と銅の反応であれば過剰量の硝酸が存在していると考えられるわけで, したがってプロトン源は硝酸であると考えるのが自然
両辺に硝酸イオンを加えるというよりは, プロトンを硝酸に置き換えた式を考えていると理解すべき
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- 218
- 2016/05/02(月) 16:59:35.67
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>>217
つまり
Ｈ＋が硝酸となり
２HNO3＋6H（+）→2HNO3＋6HNO3→8HNO3
こうなったということでしょうか？
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- 219
- 2016/05/02(月) 17:03:47.75
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>>218
自分の式に違和感感じない？
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- 220
- 2016/05/02(月) 17:06:28.37
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>>219
すみません、特に違和感は感じませんでした
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- 221
- 2016/05/18(水) 16:48:40.60
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https://imgur.com/GUPcIkm.jpg
![]()
コロイド中のFe3+の数を求めるやりかたなんですが
コロイド粒子の分子量/Fe(OH)3 の式量
ってのがよくわかりません
分母はFe(OH)3でなく、Feの式量じゃないのでしょうか？？
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- 222
- 2016/05/18(水) 17:08:48.98
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ごめんなさい、この質問はなかったことにして新しい質問をさせてください
浸透圧を求める場合、
コロイド粒子［Fe(OH)3］n の濃度を使ってPV=nRTに当てはめるのか
Fe(OH)3自体の濃度を当てはめるのかわからなくなりました。
いままでFe(OH)3の濃度を用いてきましたのですが
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- 223
- 2016/05/18(水) 18:07:39.25
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その式は気体の状態方程式な
昔すぎてあやふやなんだけど
均一に溶けてる溶質に使う式であって、コロイドでは出題されないんじゃないかな？
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- 224
- 2016/05/18(水) 19:49:26.91
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浸透圧は ΠV=nRT（ファントホッフ）だな
Π は π の大文字
気圧 P が浸透圧 Π になっただけで本質的な挙動は同等に考えられるってこった
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- 225
- 2016/05/18(水) 22:52:01.71
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>>222
まず質問するときはなるべく具体的な問題書こう
さて
コロイドの定義思い出すんだ
直径1〜100nmな
Fe(OH)3が1個でこんなデカくなるわけない
つまりそのコロイドは粒子1個で複数のFe（III）含むわけだ
てことは液中の粒子の数あらわすのがどっちの濃度かわかるよな？
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- 226
- 2016/05/18(水) 23:17:34.11
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すみません、悩んでるのが
沸騰させた純水に0.50mol/Lの塩化鉄(?)水溶液10mLを加えて100mLとしよくかき混ぜてコロイド溶液を作った。
このコロイド溶液100mLの浸透圧を27℃で測定したところ1.24×10^2Paであった。
コロイド粒子1個は平均何個の鉄(?)イオンを含むことになるか。ただし、透析中に鉄(?)イオンの消失はなかったものとする
という問題です
FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClから
Fe(OH)3のモルが5.0×10^-3mol
ΠV=nRTから
コロイドのn=5.0×10^-6mol
お互い割って、答えは1.0×10^3個、
Fe3+が存在するらしいです
こちらは浸透圧の式でコロイドのモル濃度を求めているので混乱してしまっています…
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- 227
- 2016/05/18(水) 23:19:39.15
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ごめんなさい、(?)の中には(?)が入ります。。コピペしたら文字化けしちゃいました
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- 228
- 2016/05/18(水) 23:21:46.54
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塩化鉄(3)水溶液って意味です。。
ローマ数字って打てないのか。。
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- 229
- 2016/05/19(木) 00:07:56.56
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いやだから>>225だってばよ
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- 230
- 2016/05/19(木) 03:04:04.75
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浸透圧の式のnは溶質の数を意味する
1molのFeCl3が仮にそのままFeCl3として存在した場合、溶質の数は1molになる
1molのFeCl3が仮にFe3+と3Cl-にイオン化した場合、溶質の数は4molになる
逆に、1molのFeCl3が仮にFe2Cl6なんて化合物を作ったら、溶質の数は0.5molになる
もちろん、実際は水酸化鉄コロイドを作るわけだが、例として挙げてみた
その問題だと、Cl-は考慮されていないようなのでCl-は透過する半透膜なんだろうね
（自分だったらCl-は透過しないものと計算してペケを貰ったことだろう）
その式で溶質の数は5.0E-6mol（5.0E-6☓6.0E23個）
Feイオンの数は5.0E-3mol（5.0E-3☓6.0E23個）
あとは、溶質1個あたりにFeイオンが何個含まれるかというお話
カッコ内に個を書いたのは、個数の話なんだと理解してもらうためで、計算の際は必要ない
最後の文に「モル濃度」という言葉を使っていたので、念のため書いといた
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- 231
- 2016/05/19(木) 09:16:06.40
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ということは溶液中でコロイドで存在するかそのまま水酸化鉄で存在するかで浸透圧も変わってくるんですよね
あとCl-は途中の実験で透析させて何度も水を取り替えていたので、考えられていないようになってるのを書くの忘れてました、、さーせん
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- 232
- 2016/05/21(土) 10:54:37.80
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日本マイクロソフト人事本部シニアマネージャー（名ばかり管理職）の西川昌邦（さいかわまさくに）は犯罪者にして殺人犯だ！！
「あなたのような従業員は会社のパフォーマンスにとってマイナスなので早く死んでください」
などと自殺教唆を公然と行った！！ その結果人が死んだ！！
丁寧に言えば何を言ってもいいというものではない！！これはヤクザや借金取りが脅迫をする時に
「いついつまでに金一億円をお振り込みください。命が惜しければ間違った判断をなされないことを期待します」
と発言するのと同じレベルだ！！
しかもそれを注意してやったら、「世間はわれわれの味方だ。文句があるなら訴えてきたらよろしい。メールを電番を公開したければ
どうぞご自由に。世論はわれわれを賛辞するするメールを送付するだろう」
などとイカ様気取りも大概にしろという発言を行った！！
抗議先 日本マイクロソフト人事本部 西川昌邦
メール：masaikaw●microsoft.com
（●を@に置き換えて）
電話：09025411718
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- 233
- 2016/05/21(土) 11:16:13.16
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アセトンは水にも溶けますが、水に全く解けない有機化合物をとかしたアセトンを水に入れるとどうなるんですか？
溶けるんですか？
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- 234
- 2016/05/21(土) 13:50:01.93
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乳化するか分離するか沈殿するか
そのあたりだね
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- 235
- 2016/05/22(日) 21:31:54.55
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水和物っていうのは濡れているんですか？
それとも水が溶けてくるんですか？
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- 236
- 2016/05/22(日) 21:55:48.59
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それは水和物で検索したほうが早い
調べても分からなければ、どこがどう分からないかハッキリさせて再質問しな
「水が溶けてくるんですか？」の意味が分からぬ
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- 237
- 2016/05/25(水) 16:38:15.70
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硫酸アンモニウムと水酸化ナトリウムに二段中和反応はないんでしょうか
炭酸ナトリウムと塩酸を反応させた時、
途中でNaHCO3がでる感じで
NaNH4SO4 ？
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- 238
- 2016/05/25(水) 18:16:00.52
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水溶液中の場合
硫酸アンモニウムとして存在するのではなく、硫酸イオンとアンモニウムイオンに分かれているので
途中を考える必要性がない
弱酸、弱塩基の場合は、途中の物質が存在するし（例 HCO3-）、pHによって途中まで終わるか、
最後まで進むか変化するので意識する必要がある
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- 239
- 2016/05/26(木) 13:29:57.19
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酢酸と酢酸ナトリウムの緩衝液はphが変化しないということですが、例えば塩基を加えて
CH3COOH+OH- → CH3COO-+H2O
となったとき消えた酢酸と増えた酢酸イオンのバランスはどのように平衡定数に合わせているのですか
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- 240
- 2016/05/26(木) 14:18:19.58
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それを無視するのが緩衝溶液近似
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- 241
- 2016/05/26(木) 14:27:21.32
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というか、酢酸が電離してないと近似したらおのずとH+も出てこないことになってphは酢酸ナトリウムの弱塩基性にならないのですか？
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- 242
- 2016/05/27(金) 01:02:42.32
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酢酸が電離していないと近似する発想はどこから出た？
緩衝溶液の大前提として、酢酸や酢酸イオンの濃度変化が無視できる範囲で使用する
大量の塩基を加えちまったらpHも変化するさ
つまり酢酸、酢酸イオンに比べてごくごく少量の酸、塩基しか加えてはいけない
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- 243
- 2016/05/27(金) 12:31:14.80
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酸化還元反応に関しての質問です
熱濃硫酸の半反応式
H2SO4 + 2H+ + 2e- → SO2 + 2H2O
二酸化硫黄の半反応式
SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
は一度に起こらないのはなぜでしょうか？？
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- 244
- 2016/05/27(金) 16:46:32.33
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硫酸に限らず、二段階反応の一般的な話として
・前段と後段で適切なpHや温度が異なる
・前段の反応終了後、気体として逃げていってしまう
・後段の反応がものすごく遅い
これらがないか注意する必要がある
半反応式は電子や元素の数を整えるためだけにあるので、
反応が進むか進まないかは別に考えるしかない
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