化学で絶対迷わない!価数の求め方と一瞬で見分ける裏ワザ解説
今注目を集めている 化学で絶対迷わない!価数の求め方と一瞬で見分ける裏ワザ解説について、多角的な視点を分かりやすく掲載しています。
Q1:酢酸(CH₃COOH)には水素が4つあるのに、なぜ1価の酸なのですか?
A1:分子内に存在するすべての水素が電離するわけではないためです。炭素原子に直接結合しているメチル基の水素3つは共有結合が強固で電離しません。水中で電離して水素イオン(H⁺)として相手に渡せるのは、カルボキシ基(-COOH)の水素1つだけであるため、1価の酸となります。
Q2:酸化剤・還元剤の価数は半反応式を書かないと絶対にわかりませんか?
A2:慣れてくると「中心元素の反応前後の酸化数変化」を見るだけで一瞬で判断できます。例えば過マンガン酸イオン(MnO₄⁻)はMnの酸化数が+7から+2へ変化するため、差分の「5」がそのまま価数(移動する電子の数)になります。初学のうちは半反応式を書いてe⁻の係数を確認するのが最も確実です。
Q3:錯イオンの価数はどのように計算すれば符号まで間違えずに求められますか?
A3:「中心金属イオンの価数(酸化数)」と「配位子の電荷 × 個数」の総和を計算してください。水(H₂O)やアンモニア(NH₃)など電荷ゼロの分子が配位している場合は金属イオンの価数がそのまま全体の価数になり、シアン化物イオン(CN⁻)や塩化物イオン(Cl⁻)などの陰イオンが配位している場合は引き算になります。
Q4:弱酸・弱塩基でも、中和滴定の計算では価数をそのまま掛けて良いのですか?
A4:そのまま掛けて計算するのが正解です。電離度(α)を掛けてはいけません。弱酸であっても、相手の強塩基からOH⁻が供給されると、電離平衡が崩れて次々とH⁺が電離し、最終的にすべての酸分子が完全に中和されるためです。