化学・反応式・量的関係/原理と探求
沈殿の生成の解説
透明な2つの溶液を混合すると固体が発生するのは、特定のイオンが水に溶けにくい物質を作るためです。試薬の種類・濃度・体積を変えて、沈殿生成の有無と量を比較します。試薬の物質量とその試薬が供給するイオンの物質量をまず区別してみてください。
どのような原理？
決まった反応表で出会うイオンだけ固体を作ります。試薬モル数に式中のイオン数を掛けた後、限界イオンを求めます。 BaCl₂1molにはCl⁻2molがあります。
重要な関係
n沈殿＝min（nカチオン、nアニオン）・m＝n沈殿M
観察してみよう
- 試薬と濃度・体積を決めて混ぜます。 AgClまたはBaSO₄の生成と残りのイオンを比較します。同じ試薬を2回選んでも沈殿は生じません。
- AgNO₃+NaClとBaCl₂+Na₂SO₄をそれぞれ実行・記録します。最初の試薬0.01 mol、第2試薬0.02 molに合わせます。
- AgNO₃濃度のみ0.20mol/Lに変えたり、基準条件で最初の試薬のみNa₂SO₄に変えた場合を記録します。
結果を読み解く
Na⁺とNO₃⁻を傍観イオンという理由は？
Ag⁺とCl⁻のみ1:1でAgCl(s)を作ります。 Na⁺とNO₃⁻は水溶液にそのままあり、アルチャイオン反応式から省略します。
モデルの仮定と限界
4試薬の固定反応表のみを使用してください。 Ag⁺+Cl⁻とBa²⁺+SO₄²⁻は完全に沈殿し、その他の組み合わせは沈殿なしで処理します。特にAg⁺+SO₄²⁻の実際の溶解平衡もこの入門モデルでは除外します。 Ksp・活動度・粒子成長・温度効果は計算しません。モル質量はAgCl 143.32, BaSO₄ 233.39 g/molの丸め値です。点と固体の部分は説明用です。