イントロ
右上の電荷と前の係数を検算する
価数は下付き数字の丸暗記ではない
電離式は物質が水中で生じるイオンを表します。酸1 molから生じ得るH⁺、塩基1 molから生じ得るOH⁻のmol数を価数として読みます。
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定義
電離と価数
- 教科書では
- 電離は水中で物質がイオンに分かれること、酸・塩基の価数はH⁺またはOH⁻を何mol分生じ得るかを表す数です。
- 言いかえると
- HClは1 molからH⁺を1 mol生じる1価の酸、H₂SO₄は量的関係ではH⁺を2 mol分生じ得る2価の酸です。NaOHは1価、Ca(OH)₂は溶解した1 molからOH⁻を2 mol生じる2価の塩基です。式の左右で原子数と電荷の合計を合わせます。
公式
代表的な電離式
係数、下付き数字、右上の電荷を別々に読みます。
酸
HCl → H⁺ + Cl⁻ ／ H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
HClは1価、H₂SO₄は量的関係で2価として扱います。
- 2H⁺H⁺が物質量比で2
使うときのコツ
右辺の電荷合計はどちらの式も0です。
塩基
NaOH → Na⁺ + OH⁻ ／ Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH⁻
NaOHは1価、Ca(OH)₂は溶解した部分について2価です。
- 2OH⁻OH⁻が物質量比で2
使うときのコツ
Ca²⁺の2は電荷、2OH⁻の前の2は粒子数比です。
解くコツ
左辺1 molを基準に右辺のH⁺またはOH⁻の係数を読み、原子数と電荷合計で式を検査します。
手順
電離式の確認手順
- 1
水中で生じる陽イオンと陰イオンを正しい化学式で書く
- 2
原子数が左右で同じになるよう粒子の前の係数を付ける
- 3
左右の電荷合計が同じか確認する
- 4
酸はH⁺、塩基はOH⁻の係数から価数を読む
比較
| 物質1 mol | 生じ得るイオン | 価数 |
|---|---|---|
| HCl | H⁺ 1 mol | 1価の酸 |
| H₂SO₄ | H⁺ 2 mol | 2価の酸 |
| NaOH | OH⁻ 1 mol | 1価の塩基 |
| Ca(OH)₂ | OH⁻ 2 mol | 2価の塩基 |
物質1 molHCl
- 生じ得るイオン
- H⁺ 1 mol
- 価数
- 1価の酸
物質1 molH₂SO₄
- 生じ得るイオン
- H⁺ 2 mol
- 価数
- 2価の酸
物質1 molNaOH
- 生じ得るイオン
- OH⁻ 1 mol
- 価数
- 1価の塩基
物質1 molCa(OH)₂
- 生じ得るイオン
- OH⁻ 2 mol
- 価数
- 2価の塩基
価数は濃度や強弱とは別の情報です。2価だから必ず強い、濃いとは限りません。
例
- 場面
- H₂SO₄ 0.0200 molが量的計算上すべて電離するとき、生じ得るH⁺の物質量を求める。
- 順に考えると
- 全体式H₂SO₄→2H⁺+SO₄²⁻では、H₂SO₄:H⁺=1:2です。したがって0.0200 mol×2=0.0400 molです。左辺のH原子2個、右辺のH⁺2個、電荷合計0も一致します。
- ここが結論
- H⁺は0.0400 molです。これは2価による物質量比であり、溶液のモル濃度とはまだ別の量です。
注意
右上の電荷と前の係数を混同しない
確認
確認テスト
Q1
Ca(OH)₂ 0.100 molが溶解した部分について完全に電離するとき、OH⁻は何mol生じますか。
まとめ
まとめ
- 1
電離式は原子数と電荷の両方を保存する
- 2
酸の価数は1 molから生じ得るH⁺、塩基はOH⁻のmol数で読む
- 3
右上の数字は電荷、式の前の数字は粒子数・物質量の係数
- 4
価数と強弱、価数と濃度を別の軸として扱う