これが解けるか!

Can this be solved!

これが解けるか!

炭酸カルシウム2(イオン結晶の粒子径と可溶性)

「生成する気体は二酸化炭素だけど、硫酸を加えた場合と硝酸を加えた場合のそれぞれの場合について他にも生成する物質がありますね」

「ええ、硫酸カルシウムと硝酸カルシウムですね」

「うんうん、その通りです。で、本題はそれらがどれくらい水に溶けやすいか、という話でしたね」

「はい」

「結論から言うと、硫酸カルシウムは水にほとんど溶けなくて、硝酸カリウムは水にとてもよく溶けます」

「そうなんですか」

 そういうと生徒は右手の親指と人差し指を顎に当てて、考えごとをするように黙り込んだ。

「イオン結晶の水溶性についてですが、水への溶けやすさを決める因子にはどんなものがあるんですか」

 実にいい質問だ。

「いい質問ですね。何だと思いますか」

「ええと」

「ああ、ちなみに硫酸バリウムや炭酸カルシウムや水酸化マグネシウムはいずれも水に溶けにくいですが、硫酸マグネシウムや水酸化カルシウムや水酸化バリウムはいずれもよく水に溶けますよ」

 

【問】

○イオン結晶の水への溶けやすさを決める因子にはどんなものがあるか述べなさい。

 

 生徒はしばらく考え込んだが、やがて根を上げた。

「カチオンとアニオンの半径比が1に近いほど水に溶けにくくなる傾向があるんですよ。さて、じゃあなぜそうなるのか理由はわかりますか」

 

【問】

○カチオンとアニオンの半径比が1に近いとイオン結晶は水に溶けにくくなる。その理由について説明しなさい。

※なお、必要ならば「シュライバー・アトキンス無機化学上巻の150ページ付近を参考にするとよい。