加水分解:
* alcl3: 塩化アルミニウム(ALCL3)が水に溶けると、アルミニウムイオン(Al3+)が水分子と反応します。この反応は加水分解と呼ばれます。
* Al3++ h2o⇌[al(oh)] 2++ h+
* ticl4: 同様に、四塩化チタン(TICL4)は水と反応し、水素イオン(H+)を放出します。
* TICL4 + 2H2O⇌[TI(OH)2CL2] + 2H +
説明:
* ルイス酸の挙動: Al3+とTi4+の両方は、小さく、高度に帯電した陽イオンです。これにより、彼らは強いルイス酸になります。つまり、電子ペアを容易に受け入れます。
* ベースとしての水: 水分子はルイスベースとして機能し、電子ペアを寄付します。
* プロトン放出: ルイス酸(Al3+またはTi4+)とルイスベース(水)との相互作用により、金属イオンと水分子の間に座標共有結合が形成されます。これにより、水分子のO-H結合が弱まり、プロトン(H+)が放出されやすくなります。
結果:
溶液に水素イオン(H+)がpHに放出されると、pHが低下し、溶液が酸性になります。
キーポイント:
*加水分解の程度と溶液の酸性度は、金属イオンの電荷密度と周囲の条件(温度、濃度)に依存します。
*帯電した金属イオンを備えた金属塩化物は、ルイスの酸性度が強いため、より酸性になる傾向があります。
*溶液の酸性度は、溶液中の他の種の存在にも影響されます。
結論:
ALCL3およびTICL4溶液の低pH値は、ルイス酸として機能し、溶液に陽子を放出する金属イオンの加水分解によるものです。