銅が希硫酸には溶けないが熱濃硫酸には溶ける理由とは？

こんにちは。

今日は、質問が多かった内容をお話ししていきます。

落ちこぼれ受験生のしょうご

どうして、銅は希硫酸では溶けないのに、熱濃硫酸だと溶けるですか？

この質問がよく来ていたので、今回これを解説していこうと思います。

文章を読むのが面倒な人は、コチラをご覧下さい１

希硫酸と熱濃硫酸の酸化力

もしかしたら、意外な事実かもしれませんが、硫酸には酸化力はありません。

強酸性と強酸化力はどう違う？酸化力を持つ酸の原因究明！

こちらに書いていますが、硫酸自体には酸化力がないのです。でも、時々希硫酸や熱濃硫酸が酸化剤として書かれている事が在りますが、それはどういう事なんでしょうか？

希硫酸の酸化力

希硫酸と言うのは薄い硫酸のことです。つまり、硫酸の周りに水がいっぱいいるという状態です。

硫酸はH⁺を投げる力が強いので、酸性です。
H₂SO₄→2H⁺+SO₄^2-
このように水中で電離します。

このとき電離して出て来たH⁺が酸化剤として反応するのです。

よく、金属と酸を混ぜると、水素が発生すると言う反応を中学校のときに習ったと思います。

これは、
2H⁺＋２e^–→H₂
という反応です。

この反応によって、水素が発生するわけです。なので希硫酸が酸化剤と言うよりもH⁺が酸化剤になっていて、これは別に硫酸である必要はありません。

そして、濃硫酸が酸化力を持たない理由もこれで説明がつきます。

濃硫酸は濃い硫酸ですので、周りにH⁺を投げる相手が居ません。だから、酸化剤であるH⁺が発生しません。

熱濃硫酸の酸化力

熱濃硫酸は酸化力を持ちます

強酸性と強酸化力はどう違う？酸化力を持つ酸の原因究明！

こちらでも説明していますが、熱濃硫酸と言うのは、濃硫酸が加熱される事で、硫酸が分解されて、SO₃という酸化力を持った物質ができ、このSO₃が酸化力を持っているため、強酸化剤として使われるのです。

鍵はイオン化傾向

それでは本題のなぜ、希硫酸には銅は溶けないが、熱濃硫酸には溶けるのか？という議題に入っていきます。

イオン化傾向で言うと、銅と水素を考えてみましょう。

H<Cuですよね！

てことは、CuよりもHの方がイオン化したいのです。

イオン化傾向というのは、『陽イオンのなりやすさ』ですので、
なので
2H⁺+Cu→Cu²⁺+H₂
という反応がそもそも起きないのです。

なので、希硫酸では銅は溶けません。

しかし、熱濃硫酸の場合は、強酸化剤であるために、余裕で溶けます！

なので、熱濃硫酸では銅は溶けますが、希硫酸では溶けません。

まとめ

希硫酸と熱濃硫酸では酸化剤として働く物質がそもそも違う！

希硫酸はH⁺で熱濃硫酸はSO₃である。

Cuよりイオン化傾向が大きいH₂Cuを酸化する事は出来ない！

ということです。
復習は軽く動画を見ましょう！

それでは！