化学反応I: 純イオン方程式
4.2 銅化合物の溶解度
.jpg)
Subjects: 化学反応、溶解度Ksp、純イオン方程式
説明。 塩化銅の水への溶解度、水酸化ナトリウムの添加による溶解度の違いを示す反応です。
材料。
- 塩化銅(s)。 CuCl2‡
- 100 mLビーカー1個
- 400 mLビーカー1個
- watch glass
- spatula
- stir plate*
- stir bar
- 1M NaOH‡
- wash bottle with water
* 共有アイテムです。 この商品は、薬品庫の向かいの一番上の引き出しにあります。 ベンチトップには大きめのスタープレートもあります。
‡塩化銅は一般的な薬品保管キャビネットにあります。 水酸化ナトリウムはフード下のキャビネットにあります。
手順を説明します。
- 300mLビーカーに水を加え、スターバーのついた攪拌板の上に置きます。
- 時計皿の上に塩化銅を置きます。
- 固体を溶かすのに十分な量の水を加えます。
- この溶液をスタータープレート上の水の入ったビーカーに移します。 スターバーを使ってかき混ぜます。
- NaOHを加えて、水酸化銅の沈殿を得ます。
ディスカッションを行います。
塩化銅は水に溶ける。 次のように解離する。
CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)
水酸化ナトリウムを加えると、水酸化銅の沈殿ができる。
CuCl2(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaCl(aq)
純イオン方程式。
Cu2+ (aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)
溶解度の規則から、水酸化銅は水に溶けず、塩化銅は水に溶けることが分かります。
溶解度積定数（Ksp）は溶解した物質のイオン化生成物に関する平衡定数で、水酸化銅が一見して水に溶けない理由を理解することができます。 Kspは、溶液中のイオン濃度を測定することにより実験的に決定される。 水酸化銅は純水に微量に溶解し、平衡が成立しています。 水酸化銅の水中平衡の式を以下に示す。
Cu(OH)2(s) ⇔ Cu2+(aq) + 2OH-(aq)
実験的に求められたイオン濃度の積である溶解度積定数は、次のようになります。
Ksp = 2 = 2.2 x 10-20
Kspは非常に小さく、水酸化銅は水中でほとんど解離せず、大部分は固体のままであることがわかります。
安全性。 塩化銅は腐食性がある。 水酸化ナトリウムは非常に腐食性が高く、重度の火傷を負う可能性がある。 手袋やゴーグルなどの適切な保護具を着用すること。
廃棄について。 溶液中の水酸化銅は、デモ4.10水酸化物のクリーンアップのために保存することができる。 廃棄する場合は、塩酸を加えて水酸化物を溶かし、適切な水性廃棄物容器に廃棄してください。