希硫酸は強酸性だけど、濃硫酸は弱酸性である衝撃的理由!!

どうも受験化学コーチわたなべです。

僕はブログの中で「濃硫酸は強酸なので、、、」と記述した部分がありました。すると、

濃硫酸は弱酸って習いました！

と言う返信を貰いました。

はい、僕の書き方が悪かったです。というか、書き方が間違っていました。

しかし！！！

濃硫酸は弱酸性だというのは間違いありませんが、水素イオンを投げる力はピカイチです。そのあたりの違いを話していきたいと思います。

濃硫酸は弱酸性？なぜ硝酸や塩酸の揮発性酸遊離反応に使える？

この質問は、

「揮発性酸遊離反応とは？塩化水素や硝酸の製法である理由とは？」

この記事に来ました。

記事該当部分の画像

質問が来たのは、この画像の『強酸が濃硫酸のもの』と言う部分です。

濃硫酸は弱酸だから弱酸遊離反応の強酸にはなれなくない？　っていう質問です。

濃硫酸はpH的な酸の強さでいうと弱酸性

はい、間違いなく濃硫酸は弱酸です。pH的に見ると濃硫酸は完全に弱酸です。

pHというのは何か知っていますか？　これは、水素イオン濃度をわかりやすい数値に表したものです。

つまり、水溶液中に水素イオンが沢山あればあるほど強酸であるという指標です。

このように沢山H⁺があれば強酸です。

これは弱酸であると言えます。

そして、濃硫酸というのは、

こちらです。なぜなら、濃硫酸って98%くらい硫酸分子があって残りの２％が水の溶液です。ほとんど水がないんです。

そして、酸っていうのはよく

H₂SO₄→H⁺+HSO₄^–

と電離の式を書かれますが、実際のところは

H₂SO₄+H₂O→H₃O⁺+HSO₄^–

のようにH₃O⁺というオキソニウムイオンなんですよ。つまり、酸として電離するには水がないとどうしようもないんです。

というのも、ソモソモまわりに水がなくて、濃硫酸ばっかりだから、水素イオンを投げる相手がいないのです。

だってよく濃硫酸の濃度の問題とかで、「９８%の濃硫酸・・」という文章があると思います。

受験化学コーチわたなべ

ほぼ硫酸やん！！！

水がほとんどないです。水は水素イオンのキャッチャーです。だから濃硫酸と言うのは、ひたすらピッチャーしか居ない状態なのです。

このH₂SO₄が大谷翔平なみにメチャクチャH⁺を投げられたとしても、キャッチャーが居ないことには溶液のH⁺濃度が大きくなる事はありません。

一方希硫酸は、水で希釈した硫酸です。つまり、水が大量にいるので、水素イオンを投げる相手がいっぱい居るわけです。

なので、水素イオン濃度が大きくなるから、強酸なわけです。

まとめると

この表のようになります。

弱酸遊離反応で重要な酸の強さとは？

では、質問のところにあった、『揮発性酸遊離反応』（濃硫酸を用いた弱酸遊離反応）について当てはめていきましょう。

弱酸遊離反応があやふやな人はコチラの記事を確実に読んでから以下を読んでください。

例えば、質問が来たのは、「NaClと濃硫酸」をまぜまぜした状態です。

質問です。なんで硫酸は弱酸なんでしたっけ？

それは、H⁺を投げる相手が居なかったからですよね。

今回の反応の場合、Cl^–というキャッチャーが居るのです。

弱酸遊離反応で重要なのは、pH的な強さではなく、相手に強烈にH^＋を投げる事なのです。

濃硫酸と言うのは、水素イオンを投げたくて投げたくて仕方が無い大谷翔平だと思ってください。

つまり、この揮発性酸遊離反応における酸の強さっていうのは地肩があるH⁺を投げる力があるもののことです。

「やっとCl^–という獲物が出て来た！」と大喜びです。

最後に：硫酸は肩が強く球も速いがキャッチャーがいないと弱酸

濃硫酸は、確かにそれ単体なら水素イオン濃度が小さいから弱酸だけども、

水素イオン濃度を投げると言う肩の強さはえぐいよ！　つまり少しでも獲物が居たらスゴい勢いで投げてきますよ！

言葉の問題なんですよ。

濃硫酸が脱水剤として使われる理由が構造式から明らかに！

揮発性酸遊離反応とは?塩化水素や硝酸の製法である理由とは？