B 電解質の溶解のしくみ
イオン結晶の溶解 イオン
結晶は静電気的な力でイオンが結
合してできた物質であり,一般に
水に溶けやすい。 たとえば,塩化
NaCl 結晶
水和したCI
H2O
水和したNa*
ナトリウム NaCl の結晶を水に溶 ▲図2 イオン結晶の溶解
かすと, ナトリウムイオン Na+と塩化物イオン CF に分かれる。 電解質
水溶液では、水分子が極性をもつため、イオンとの間に静電気的な引力
き イオンは水分子に囲まれて、他のイオンと離れた状態で存在する。
現象を水和といい, 水和したイオンを水和イオンという。 イオン結晶で
hydration
hydrated ion
硫酸バリウム BaSO」, 炭酸カルシウム CaCO3 などのようにイオン結
強さが大きい結晶は, 水和してイオンに分かれにくく、水に溶けにくい。 ま
イオンは,ベンゼン CH6 やヘキサン CH14 などの無極性の溶媒分子と
つきにくいため, イオン結晶はこれらの無極性分子の溶媒には溶けにく
■塩化水素の溶解 塩化水素 HCI は分子であるが, 極性が強く, 水
共有結合が切れて,次式のように電離して, 水によく溶ける。 このと
CIが水分子に囲まれて水和イオンとなる。
HCl + H2O → H3O+ + CI
参考 塩化ナトリウムが水に溶解するようす。
「分子動力学」 というシミュレーションに基づき, NaCl の結晶の溶解の過程
を推測できる。
NaClを水に入れた瞬間
1.6 x 10-12 秒後
-N
C
7
5.6 x 10-12 秒後
が水和しているよ
図はシミュレーションした結果を画像化したもので, イオンの水和と溶解
さが示されている。 はじめに, CI が水和し、 次に Na
がわかる。 このように観測することが難しい現象などを
すことで,視覚的にとらえ, 分析することができる。
シミュレーション
