前に戻る

名前：上原沙耶	日時：2005年02月09日 23時16分19秒
(1)　Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 (2)　Na2SO3 + 2H2SO4 → 2NaHSO4 + H2O + SO2 資料集などでSO2の実験的製法で(１)が書かれているんですが， 希硫酸は電離したらHSO4-がとても多く存在し，SO42-ちょっとしかできませんよね． なのにどうして(２)よりも(１)が起こりやすいんですか？ すいません教えて下さい，変な質問でスイマセン… H2SO4 → H+ ＋ HSO4-　Ｋ＝きわめて大 H2SO3 → H+ ＋ HSO3-　Ｋ＝1.7×10−2 HSO4- → H+ ＋ SO42-　Ｋ＝1.3×10−2 HSO3− → H+ ＋ SO32-　Ｋ＝6.2×10−8

名前：芦田　実

日時：2005年02月12日 14時55分00秒

上原沙耶　様 　必ずしも専門家ではありませんので，不正確な回答もあります．教育学部から公開しているホームページの質問箱とＱ＆Ａ集にも回答（一部）を載せたいと思います． 質問200　(1)　Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 (2)　Na2SO3 + 2H2SO4 → 2NaHSO4 + H2O + SO2 資料集などでSO2の実験的製法で式(１)が書かれているんですが，希硫酸は電離したらHSO4-がとても多く存在し，SO42-はちょっとしかできませんよね．なのにどうして式(２)よりも式(１)が起こりやすいんですか？すいません教えて下さい，変な質問でスイマセン． 　H2SO4 → H+ ＋ HSO4-　Ｋ＝きわめて大　　HSO4- → H+ ＋ SO42-　Ｋ＝1.3×10−2 　H2SO3 → H+ ＋ HSO3-　Ｋ＝1.7×10−2　　HSO3− → H+ ＋ SO32-　Ｋ＝6.2×10−8 回答　上の式(1)と式(2)は両方とも，反応物と生成物の量的関係（化学量論）を表しただけものであり，それぞれの化学種がどのような状態（イオン性の固体や結晶，分子，水和したイオン，水溶液等）で存在するかまでを表したものではありません． 　二酸化イオウSO2は水H2Oに良く溶けて亜硫酸H2SO3になります．この溶解を防いで，二酸化イオウを効率よく発生させるために，過剰の濃硫酸（または過剰のかなり濃い硫酸）H2SO4に亜硫酸ナトリウムNa2SO3の固体や亜硫酸水素ナトリウムNaHSO3の固体を加えると思います．この場合，生成した水は水和水や結晶水として奪われていまい，フリーな水はほとんど存在しません．式(2)の硫酸水素ナトリウムNaHSO4には脱水される可能性がまだ残っています．したがって，濃硫酸を用いたなら，式(1)の方が起こると思います．生じた硫酸ナトリウムNa2SO4は固体であり，残った硫酸H2SO4はほとんど電離していないと思います． 　希薄な水溶液でしたら，式(2)の方が起こると思いますが，二酸化イオウSO2の発生量が少なく，反応物も生成物もイオンは全て電離していると思います．したがって，式(2)をもう少し正確に書くならば，次式になると思います． (3)　2Na+ + SO32- + 2H+ + HSO4- → 2Na+ + 2HSO4- + H2O + SO2 ナトリウムイオンNa+や硫酸水素イオンHSO4-は反応に関与していませんので，式の中に書く意味が無くなります．亜硫酸イオンSO32-は，少し加水分解していると思いますが，それについては省略します．なお，硫酸は水中で電離平衡の状態になります．濃硫酸ではH2SO4分子の存在率が多く，希硫酸ではHSO4-イオンの存在率が多く，非常に薄い硫酸ではSO42-イオンの存在率が多いと思います．これについても，式(3)では省略しています．さらに，イオンの水和に関しても式(3)では省略しています． 　結論として，化学式や化学反応式をどこまで正確に書くかの問題だと思います．正確に書けば書くほど，式が複雑になると思います．式(1)や式(2)を見ただけでは，各化学種の存在状態や濃度のことまでは分かりません． 埼玉大学教育学部理科教育講座 芦田　実