PbSO4は水に溶けますか? (+ 知っておくべき 3 つのこと)

いいえ、PbSO ₄ (硫酸鉛(II)) は一般に水に不溶であると考えられています。水への溶解度が非常に低いため、鉛(II)イオンと硫酸イオンが水溶液中で一緒になると白色の沈殿物が形成されます。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

PbSO4 が水に溶けないのはなぜですか?

PbSO ₄は主に水に不溶であると考えられています。その不溶性の理由は次のように説明できます。

イオン結合： PbSO ₄は鉛イオン (Pb)2+ と硫酸イオン (SO4)2- から構成されます。これらのイオンは、正に帯電したイオンと負に帯電したイオンの間の引力によって形成されるイオン結合によって一緒に保持されます。 PbSO ₄におけるこれらのイオン結合の強度は非常に大きく、安定した結晶格子構造をもたらします。
高い格子エネルギー: PbSO _{4 は}高い格子エネルギーを持っています。これは、結晶格子内のイオン結合を切断するのに必要なエネルギーです。 PbSO ₄の強いイオン結合により格子エネルギーが高くなり、結晶が水中で解離しにくくなります。
水和エネルギー:イオン性化合物が水に溶解すると、水分子が個々のイオンを取り囲み、水和によって安定化します。ただし、 _PbSO4の場合、水和エネルギーは結晶の高い格子エネルギーを克服するには十分ではありません。その結果、結晶はそのまま残り、PbSO ₄は水にあまり溶解しません。

全体として、PbSO 4 における強いイオン結合、高い格子エネルギー、不適切な水和エネルギー、イオンサイズと電荷の組み合わせが、PbSO ₄の水への不溶性の原因となります。

PbSO4 は、硝酸 (HNO3)、塩酸 (HCl)、硫酸 (H2SO4) などの濃酸に溶解し、鉛イオンを含む酸性塩を形成します。これらの強酸は PbSO4 と反応し、可溶性の塩または酸を形成する可能性があります。

硫酸鉛(II)は、鉛イオンと硫酸イオンの間にイオン結合を持つ強力なイオンネットワーク構造を持っています。このネットワークは壊れにくいため、PbSO4 はほとんどの溶媒に不溶になります。水への溶解度は非常に低く、一般に不溶性であると考えられています。

ただし、PbSO4 が濃酸にさらされると、強い酸塩基相互作用により PbSO4 が溶解し、可溶性塩または酸性塩が形成されることがあります。

この溶解は、硝酸鉛 (Pb(NO3)2)、塩化鉛(PbCl2)、または硫酸水素鉛 (Pb(HSO4)2) などの新しい化合物の形成によって発生します。これらの酸における PbSO4 の溶解度は、水や他の溶媒における溶解度よりも大幅に大きいことに注意することが重要です。