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●化学反応式(化学式を用いて化学変化を書いた式 →や=で反応系と生成系を結ぶ)、
イオン反応式(水溶液での反応で、関与する分子、イオンのみを含む、→で結ぶ)
○化学反応式:同種元素は左辺と右辺で等しい。反応に無関係な化合物を入れない。
○イオン反応式:水に溶けない物質、沈殿、気体、水、弱電解質は化学式のまま。強電解質
を陽イオン、陰イオンで書く。左右の原子数は等しい。左右の総電荷数は等しい。
化学量論的係数は連立方程式(未定係数法)で得る(簡単なものは目算で)
例 化学反応式
1)化合 A + B →AB H2 + Cl2 → 2HCl, 4Na + O2 → 2Na2O
2)分解 AB →B + C 2KClO3 → 2KCl + 3O2, 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
3)置換 A + BC → AC + B Zn + H2SO4 (金属と酸の反応)→ ZnSO4 + H2, Zn + 2NaOH + 2H2O (金
属と塩基の反応)→ Na2[Zn(OH)4] + H2, Fe + CuSO4 (金属と塩の反応)→ FeSO4 + Cu, Cl2 + 2KI
(非金属と塩の反応)→ 2KCl + I2
4)複分解 AB + CD → AD + CB H2SO4 + 2NaOH (酸と塩基)→ Na2SO4 + 2H2O, CaCO3 + 2HCl (酸
と塩基)→ CaCl2 + CO2 + H2O, Fe(NO3)3 + 3NaOH (塩と塩基)→ Fe(OH)3 + 3NaNO3, AgNO3 +
NaCl (塩と塩)→ AgCl + NaNO3.
係数のつけ方を以下の反応で試すこと
MnO2 + 4HCl →MnCl2 + Cl2 + 2H2O, 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O, 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 +
8SO2
イオン反応式
Ag+ + Cl- → AgCl, Ba2+ + SO42- → BaSO4 (化学反応式は BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl)
MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O (化学反応式は2KMnO4 + 8H2SO4 + 10FeSO4
→ K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O)
主な酸・塩基
強酸: HCl, HNO3, H2SO4
弱酸:CH3COOH, H2CO3(単離不可), H2SO3 (単離不可), H2C2O4 (蓚酸), C6H5OH (石炭酸、フェ
ノールpKa 9.95)、C6H5COH (安息香酸pKa 4.21)、サリチル酸(pKa 2.97),
H3PO4・・・強酸でも弱酸でもない。 強酸は電離度が大きい。弱酸は電離度が小さい。
強 10
8
pKa
6
HBr HCl
HI
11 9 7
4
H2SO4
5
2
HNO3
1.3
0
2
4
H2PO4
7.2
6
8 10
H3PO4 CH3CO2H
4.8
2.1
H2CO3
HSO4
6.4
1.99
HPO42
12.3
12 14
弱
HCO3
10.3
強塩基(電離度大きい):KOH, NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2,
弱塩基(電離度小さい):NH3, Cu(OH)2, C6H5NH2(アニリン)、C5H5N(ピリジン)
●Cu(OH)2, Fe(OH)3は水にほとんど溶けないが酸に溶ける: Cu(OH)2 +2HCl →CuCl2 + 2H2O
●Al(OH)3, Cr(OH)3, Zn(OH)2 は水にほとんど溶けないが、酸にも強塩基水溶液に溶ける。こ
れらの水酸化物は酸に対して塩基、塩基に対して酸として作用する(両性水酸化物)
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
酸化物
1) 酸性酸化物(非金属の酸化物): SO2, SO3, CO2, NO2, P4O10, SiO2
○水と反応して酸を作る(亜硫酸、硫酸、炭酸、硝酸、リン酸、SiO2は水にほとんど溶
けないが強塩基と反応して塩を作るSiO2+2NaOH →Na2SiO3+H2O)
○塩基と反応して塩を作る
○NO, COは非金属酸化物であるが水にほとんど溶けず、塩基とも反応しないので酸
性酸化物でない。
2) 塩基性酸化物(金属の酸化物): K2O, Na2O, CaO, BaO, MgO
○水と反応して塩基を作る。酸と反応して塩を作る。
○金属の酸化物でもCr, Mnの酸化物は酸化数によって次の酸化物を作る
低い酸化数
CrO, MnO ・・・塩基性酸化物
中間の酸化数 Cr2O3, MnO2 ・・・両性酸化物
高い酸化数
CrO3, Mn2O7 ・・・酸性酸化物
3) 両性酸化物(両性元素Al, Zn, Sn, Pbの酸化物): Al2O3, ZnO, SnO, PbO
○酸及び塩基と反応して塩を作る。
中和と塩
酸性物質+塩基性物質 → 塩 + 水
酸性物質は、酸、酸性酸化物、両性酸化物、両性水酸化物
塩基性物質は、 塩基、塩基性酸化物、両性酸化物、両性水酸化物、炭酸塩
1) HCl + NaOH → NaCl + H2O
2) 2HCl + CaO (塩基性酸化物)→ CaCl2 + H2O
3) 2HCl + ZnO (両性酸化物)→ ZnCl2 + H2O
4) 3HCl + Al(OH)3 (両性水酸化物)→ AlCl3 + 3H2O
5) CO2 (酸性酸化物) + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
6) ZnO (両性酸化物) + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
7) Al(OH)3 (両性水酸化物)+ NaOH → Na[Al(OH)4]
8) CO2 (酸性酸化物)+ CaO (塩基性酸化物)→ CaCO3
9) H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4
10) 2HCl + Na2CO3 (炭酸塩) → 2NaCl + CO2↑ + H2O
塩は中和反応の他、次の反応によっても生成される。
11) 2Na + Cl2 (金属+非金属)→ 2NaCl
12) 2Al + 2NaOH + 6H2O (金属+塩基)→ 2Na[Al(OH) 4] + 3H2↑
13) Fe + CuSO4 (金属+塩)→ FeSO4 + Cu
14) Cl2 + 2NaOH (非金属+塩基)→ NaCl + NaClO + H2O
15) Cl2 + 2KI (非金属+塩)→ 2KCl + I2
16) BaCl2 + H2SO4 (塩+酸)→ BaSO4 + 2HCl↑
17) FeCl3 + 3NaOH (塩+塩基)→ 3NaCl + Fe(OH)3 ↓
18) AgNO3 + NaCl (塩+塩)→ AgCl↓ + NaNO3
塩の分類
正塩:H+やOH-が残っていない塩 NaCl, CuSO4, Ca(NO3) 2
酸性塩:H+が残っている塩 NaHCO3, NaHSO4, NaH2PO4
塩基性塩:OH-が残っている塩 Cu(OH)Cl, Mg(OH)Cl
○ 正塩、酸性塩、塩基性塩は単にH+,OH-が残っているかいないかかの形式的な分類
(非常に紛らわしい分類なり)。塩の溶液の液性(酸性か塩基性)とは無関係なり。
複塩:2種以上の塩が一定の割合で結合した塩で、水溶液中で個々の成分イオンに電離
ミョウバン AlK(SO4) 2∙12H2OAl3+ + K+ + 2SO42- + 12 H2O
さらし粉 CaCl(ClO) ∙H2O  Ca2++Cl- + ClO- + H2O
錯塩:金属イオンと分子、金属イオンと陰イオンが配位結合した錯イオンを含む塩
錯イオン・・・[Ag(NH3) 2]+, [Co(NH3) 6]6+, Cu(H2O) 4]2+, [Ag(S2O3) 2]3-, [Fe(CN) 6]4-
塩の水溶液の液性:塩が水に溶け、生じたイオンが水と反応して弱酸または弱塩基を生じる
(加水分解)。その結果水溶液は中性、酸性、塩基性を示す。
1) 強酸と強塩基の塩:成分イオンは完全に電離しており加水分解をしない
正塩の水溶液は中性、酸性塩の水溶液は酸性(NaHSO4)
2) 強酸と弱塩基の塩:加水分解し、正塩でも塩基正塩でも酸性(NH4Cl、Mg(OH)Cl)
3) 弱酸と強塩基の塩:加水分解し、正塩でも酸性塩でも塩基性(K2CO3, NaHCO3)
4) 弱酸と弱塩基の塩:加水分解するが、中性
塩の反応:
1) 塩と酸の反応
○弱酸の塩+強酸 → 強酸の塩+弱酸
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
○揮発性酸の塩+不揮発性酸 → 不揮発性酸の塩 + 揮発性酸
NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
○難溶性塩の析出がある場合
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
2) 塩と塩基の反応
○弱塩基の塩+強塩基 → 強塩基の塩+弱塩基
2NH4Cl + Ca(OH) 2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
3) 塩と塩の反応
○難溶性塩、複塩、錯塩が生じるときに反応が進む
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3
Al2 (SO4) 3 + K2SO4 + 24H2O → 2[Al∙K(SO4) 2∙12H2O]
FeSO4 + 6KCN → K4 [Fe(CN) 6] + K2SO4
主な酸化・還元反応式
1) 2KMnO4 + 8H2SO4 + 10FeSO4 →K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
2) 2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 →K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2
3) 2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2C2O4 →K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2
4) 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O →K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
5) K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 →K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O
6) K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2C2O4 →K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O + 6CO2
7) 2HgCl2 + SnCl2 → Hg2Cl2 + SnCl4
8) Hg2Cl2 + SnCl2 → 2Hg + SnCl4
9) I2 + 2Na2S2O3 →2NaI + Na2S4O6
10) SO2 + 2H2S →3S + 2H2O
11) Cl2 + SO2 + 2H2O →H2SO4 + 2HCl
解説 酸化還元反応は以下のようにして作成する。
例 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O →K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
①酸化剤の反応
1-1 酸化剤の主原子の酸化数の減少数と同数の電子を左辺に加える
1-2 左辺、右辺の電荷が等しくなるようにH+を左辺に加える
1-3 左辺と右辺の原子数を同じにするように水、溶媒(酸)などで調整する
例1-1 MnO4  Mn2+ なら Mn は +7+2 5電子還元・・・ MnO4 + 5e  Mn2+
1-2 MnO4 + 5e + 8H+  Mn2+
1-3 MnO4 + 5e + 8H+  Mn2+ + 4H2O
②還元剤の反応
2-1 還元剤の主原子の酸化数の増加数と同数の電子を右辺に加える
2-2 左辺、右辺の電荷が等しくなるようにH+を右辺に加える
2-3 左辺と右辺の原子数を同じにするように水、溶媒(酸)などで調整する
例2-1 SO2  SO42ならSは+4+6 2電子酸化・・・SO2  SO42 + 2e
2-2 SO2  SO42 + 2e + 4H+
2-3 SO2 + 2H2O  SO42 + 2e + 4H+
③酸化剤と還元剤の反応を組み合わせ、電子を消去する
1-3を2倍 + 2-3を5倍・・・2MnO4 + 5SO2 + 2H2O  2Mn2+ + 5SO42- + 4H +
両辺に陽イオンを加えて調整
2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O  2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
1) 次の反応は化合、分解、置換、複分解のどれか。また、酸・塩基反応、酸化還元反応は
どれか
1) CaCO3 → CaO + CO2, 2) 2AgNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2Ag, 3) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl,
4) S + O2 → SO2, 5) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O, 6) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
1
酸塩基反応
2)
1)
2)
3)
4)
1
2
3
4
2
3
4
5
6
酸化還元反応
次の化学反応式を適当な係数を入れて完結せよ
CaCO3 + HCl (弱酸の塩+強酸)→
(強酸の塩+弱酸)
NH4Cl + Ca(OH)2 (弱塩基の塩+強塩基)→
(強塩基の塩+弱塩基)
MnO2 + HCl (酸化還元反応 酸化剤+HCl)→
ZnO + NaOH + H2O (両性酸化物=酸 + 塩基) →
(塩)
3) 次の化学反応式及びイオン反応式の係数を求めよ
1) NH3 + O2 → NO + H2O
2) KMNO4 + HCl → KCl + MnCl2 + H2O + Cl2
3) Cr2O72- + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O
1
2
3
反応式を記せ
金属ナトリウムと水の反応で水素ガスが発生
金属亜鉛と希硫酸の反応で水素ガスが発生
希硫酸に塩化バリウム の反応で塩化水素ガスが発生
炭酸カルシウムと希塩酸の反応で炭酸ガスが発生
硫化鉄(II) に希塩酸を加える硫化水素ガスが発生
4)
1)
2)
3)
4)
5)
1
2
3
4
5
5)
1)
2)
3)
1
2
3
イオン式を記す (Fe(OH)3は不溶)
2KOH + H2SO4 →K2SO4 + 2H2O
Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3
K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2O2 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O + 3O2
6) 次の反応を式で示す。
1) 塩化バリウム水溶液に、硫酸ナトリウム水溶液を加える。
2) 硫酸銅(II)水溶液に、磨いた鉄釘を入れる。
3) 酸化マンガン(IV)に濃塩酸を加え、穏やかに熱する。
4) 食塩に濃硫酸を加え、穏やかに熱する。
5) 酸化カルシウムに塩酸を加える。
6) 水酸化アルミニウムに水酸化ナトリウム水溶液を加える
7) 炭化カルシウム(カーバイト)に水を加える
8) 銅に濃硝酸を加える
9) 石灰水に二酸化炭素を加えると白濁する(9A) がさらに加え続けると透明溶液となる(9B)。
10)塩化アンモニウムと水酸化カルシュムの混合物を加熱する。
11) 亜鉛に希塩酸を加える。
12) 亜鉛に濃い水酸化ナトリウム水溶液を加える。
13) 銅に熱濃硫酸を加える。
14) 二クロム酸カリウムと希硫酸の混合溶液にエタノールを滴下しながら静かに加熱すると
赤橙色の溶液が緑色になり、アルデヒドが生じた(カルボン酸は生じなかったとする)。
15)1N炭酸ナトリウム溶液10 mlを1N塩酸でフェノールフタレインを指示薬として滴定すると
5mlで無職となった(15A )。同様の滴定をメチルオレンジを指示薬として行うと10mlで黄
色から赤色になった(15B)。
7) 次の反応の係数を決め反応式を完結させる
1) CaCO3 + HCl
2) NaOH + HCl
3) FeCl3 + H2O
4) Mg(OH) 2 + NH4Cl
5) AgNO3 + NaCl
6) Zn + HCl
7) AgCl + NH3
8) NaCl + H2SO4
9) KBr + Cl2
10) Ca(OH) 2 + CO2
8) 硫酸鉄(II)の結晶28 gを長時間強熱したところ、酸化鉄(III)8 gが得られた。硫酸鉄
(II)の結晶の化学式は次のどれか。ただし、原子量は H=1, O=16, S=32, Fe=55.8とする。
a) FeSO4・2H2O, b) FeSO4・3H2O, c) FeSO4・5H2O, d) FeSO4・7H2O, e) FeSO4・9H2O
9) 黄鉄鉱(FeS2)1.00 g を酸化剤とともに分解して、硫黄を硫酸に変えたのち、硫酸バリ
ウムとして沈殿させ、その重量をはかったところ3.42 gあった。この黄鉄鉱の硫黄含有
率は何%か。また、同じ黄鉄鉱1 Kgから98%硫酸が1.33 Kg得られたとすると、黄鉄鉱中
の硫黄の何%が硫酸に転化したことになるか。

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