Question

chuke

強酸と弱酸のようにその物質によって同じ温度、濃度で電離度が違うのはなぜでしょうか。
どのような要因で電離度が決定しているのか教えていただきたいです。
よろしくお願いいたします。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ぺんぎん

＿高校では電子は粒子である、と習っていると思います。しかし、先進的な塾やら高校やらでは、光が粒子でもあり波動（波）である様に、電子もまた粒子でもあり波動（波）であると言う話しをしているか？と思います。また、その様な話しを聞いたことがなくても、シュレディンガーの猫の話しは聞いた事があるか、と思います。つまり、電子は場所（軌道）が特定出来ない確率論点に基づいた雲の様なものであり、物質によって、電子雲は偏っていますので、静電気的な極性が生じます。それが、相手から電子なり、プロトンなり、を引き抜いたり、与えたりする訳です。その、静電気的な極性の偏り具合が電解度の違いを産むのです。
＿しかし、相手がいなければ、引き抜いたり、できません。例えば、H+とか、OH-とか、の相手は、そもそも水分子と言う相手がいなければ引き抜いたり、与えたりできないのです。
＿従って、電子を引き抜く力が強い濃硫酸が弱酸であり、濃硫酸より電子を引き抜く力の劣る希硫酸が強酸であったり、する訳です。

＿そこで、酸・塩基には、三つの考え方（定義）があります。
・アレニウス（Arrhenius）の定義
・ブレンステッド・ローリー（Brønsted–Lowry）の定義
ルイス（Lewis）の定義
【アレニウス（Arrhenius）の定義】
＿アレニウスの定義では、
　酸　：水素イオンを生じる物質
　塩基：水酸化物イオンを生じる物質
という、至ってシンプルな分け方をしています。
＿しかし、水溶液中ではこの説明で通用したとしても、非水溶媒では適用できないこともあり不完全な定義といえます。
【ブレンステッド・ローリー（Brønsted–Lowry）の定義】
＿ブレンステッド・ローリーの定義では上述の問題点を改良し、酸・塩基反応をプロトンの移動であると考えています。つまり、
　酸　：プロトン供与体
　塩基：プロトン受容体
と定義しています。
＿HClは相手にH+を渡すため酸であり、NH3はH+を受け取ってNH4+となるため塩基である、といった具合です。
しかし、アレニウスの定義より適用範囲の広いブレンステッド・ローリーの定義ですが、まだ問題点があります。それは、プロトンを持つ物質でしか適用できないということです。
「続く」

chuke

理解が不十分なまま質問してしまいました。今回は酸の強さについて回答頂きたく質問しました。既に下記のサイトで概ね理解できました。

https://trans2trans.com/2018/03/04/acid-and-base-2/#i-2

https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q11103174961

もちろん回答の方は全て読ませていただきました。ルイスの定義については知らず学びになりましたとても興味深かったです。回答頂きありがとうございました。

Answer 2

ぺんぎん

「つづく」
＿しかし、アレニウスの定義より適用範囲の広いブレンステッド・ローリーの定義ですが、まだ問題点があります。それは、プロトンを持つ物質でしか適用できないということです。
【ルイス（Lewis）の定義】
＿そこで、ルイスの定義が登場します。その定義は以下のようなものです。
　ルイス酸　：電子対を受け取る物質
　ルイス塩基：電子対を供与する物質
＿ルイスの定義による酸・塩基はそれぞれ、ルイス酸・ルイス塩基と呼ばれます。
＿電子対を受け取る物質とは、外殻が閉殻構造をとるのに少なくとも2電子不足している化学種のことで、電子を受け取ることで安定構造となります。
＿一方、電子対を供与する物質とは、少なくとも1対の非共有電子対を持つ化学種のことです。ルイス塩基の非共有電子対がルイス酸と共有されて新しい結合ができます。
＿この定義ならば、プロトンを持たない物質の酸・塩基についても適用が可能です。プロトンを持たない酸とは、例えばBF3、AlCl3などが挙げられます。もちろん、プロトンを含んでいる酸もルイス酸と呼ぶことができます。