クエン酸鉄ナトリウムは水に溶けてイオン化しやすい?

水酸化鉄は水に溶けにくい、、イオン化しずらい?
おのおのどうしてそういうことになるのでしょうか?
仕組みを教えてください。よろしくお願いします。

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  • 登録:2013/12/18 21:20:54
  • 終了:2013/12/20 08:57:29

回答(2件)

id:kyokusen No.1

きょくせん回答回数824ベストアンサー獲得回数862013/12/18 22:06:56

ポイント100pt

お呼びで。

えと、酸化鉄はまず自然状態ではイオン化しません。これは鉄原子が酸素原子と強固に結びついているからです。赤錆とか、鉄鉱石とかそうですよね。

で、クエン酸鉄ナトリウムはイオン化合物で、鉄(Ⅱ)イオンとクエン酸イオンとナトリウムイオンで出来ています。乱暴な言い方をすればクエン酸溶液で鉄を溶かした所に水酸化ナトリウムを入れて、それから水を飛ばしたもの、というようなものなので元々イオンなモノですから水に溶けるのです。
http://www.eisai-fc.co.jp/product/h_fls.html
ここ見ますとクエン酸ナトリウムと硫酸第一鉄から作ってるようなので、↑の説明とは違うのですけれども、これは両方『塩(えん)』ですね。~塩(えん)のご説明は以前させていただいた通り、アルカリ性のものと酸性のものをあわせた時に出来てくるイオン化合物、です。

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id:kyokusen

 なぽりんさんの回答を見て、あー、キレートかぁ、と思っているところではあるのですが、えーと、あの辺はヘム鉄のあたりで散々やったですね、そういえば。確かにクエン酸で鉄を溶かせって言われても気が遠くなりますわ。

えと、溶けると言う現象は二手ありまして、例えば砂糖が溶けると言う現象は、砂糖、つまりショ糖……グルコースが重合したものですけれど、これは水酸基(-OH)というものがたくさんあるんですね。この水酸基というのは親水性といって、水となじみやすいものなので、ショ糖分子が水分子とそれぞれくっつきあってばらばらになる、という状況が生まれます。
 で、もう一つの溶け方はイオン化というもので、これはイオン結合で乾燥している時には固体でいられるのですが、水に入れるとばらけて……イオン同士の結合力よりも水分子と結合(ってのはちょいと間違えた言い方ではあるんですが)しやすくなって、バラバラになるんで解けるんです。

 で、問題の酸化鉄なんですが、この結合は共有結合といいまして、イオン結合とどう違うのか? といわれると困ってしまうんですが、結合力がイオン結合よりもはるかに強いんですね。で、水の中にいれてもその結合が解けない。だから溶けないんです。

 化学式上は共有結合もイオン結合も違わないように見えるんですが、そういう式上には表されていない……化学という知識上で了解されている差異があって溶ける溶けない、と考えます。逆に水に溶けるものはイオン結合で溶けないものは共有結合って私は覚えてるんでその辺りの説明に納得いただけるかは疑問なんですが。


 ところで、イオンの作り方なんですけれども、これもいくつかあって、
1)プラズマ化
2)酸などで溶かす
 という方法があります。
 酸というのは水素イオンがその溶液中にふんだんにある状態なので、例えば鉄なんかを酸の中に入れると、鉄~鉄原子の集まりが電子を共有しあって鉄の塊を構成しているのですが(これを金属結合といいます)、水素イオンがその電子を奪う事で鉄イオンが出来てきます。従って、鉄を酸で溶かした場合、水素が発生してくるんですね。
 
 で、酸化という反応。これは酸素が金属などから電子を奪い、化合物(酸素の場合は特に酸化物といいます)を作ってしまうのです。酸素というのは非常に反応性の高い気体(分子)で、酸素原子同士がくっついているよりも金属など他の原子とくっつく方がいいようなんですね。ですんで、酸素分子はそこいら辺にある金属、今回は鉄と結びつき、酸化鉄として存在します。……ちょいと逆説的ですけど、例えば二酸化炭素。原始の地球大気には酸素なんてほとんどなくて、そのほとんどが二酸化炭素だったらしいのですが、光合成細菌などが現れたことによってこの二酸化炭素を酸素に作り変えてそのエネルギー差を利用して生きていくようになったもので、大気に酸素が出来たそうです。これは余談ですけれどもね。

2013/12/19 01:00:48
id:koko24

きょくせんさん
ご丁寧にありがとうございました。

2013/12/20 08:56:53
id:NAPORIN No.2

なぽりん回答回数4670ベストアンサー獲得回数8542013/12/19 00:10:24

えー、クエン酸のように-CO-O-Hがたくさんついているものはキレートという特定の性質をもつ有機化合物のタイプに属しています。キレート - Wikipedia
キレートはもともとキャンサーとおなじくカニが語源で、カニのハサミのようなものを二つ(以上)もっているということです。
キレートでいうカニのハサミとは、COO- というイオンのことです(クエン酸の場合)。
COO- というイオンが二つ以上あると、O2- 、OH- などというイオンに比べて、多価金属イオン(一粒ずつ)を水に溶けたままにさせやすくする性質があります。カニのハサミが両側からホールドして掴んでしまい、カニの胴体にひきよせて、鉄を逃げ出さないようにします。鉄イオンは一粒ずつクエン酸キレートのカニの両手でつかまれているので、鉄イオンは鉄イオン同士近所にあつまろうとしても戻ることができません(胃酸があったらどうなるとか面倒な話はここではしません)。ただし、クエン酸自体は、弱酸ですので、酸化鉄などをクエン酸塩にするときは、まず塩酸などで溶かして(コロイドなどややこしい状態を経て)から、クエン酸にホールドさせます。
このクエン酸のキレートの性質を利用して、風呂につくスケール(うろこ)状の白い水垢を落とすという環境に優しい(と称する)掃除の方法が意識の高い主婦の間で流行っています。また、よくある風呂用洗剤、たとえば○スマジックリンなど黄色い泡になるスプレーもクエン酸またはそれによく似た物質を配合した弱酸性です。
 
==
この質問者さんは、以前からこの「鉄とクエン酸」の話を何度も尋ねられ、何回か私も回答しておりますが、どうもあまり納得されていないようです。あまり繰り返されると、重複質問になって規約違反になってしまうことを指摘しておきます。また、高校~大学の化学の分野の話ですので、一本筋道をたてて順序だてて話をおぼえていかないと、つまみぐいでは最終的な納得は得られないということをここに書いておきます。

無機鉄の吸収率について どうして無機鉄の体内吸収はヘム鉄に比.. - 人力検索はてな
鉄剤のイオン化について 改めて教えてください。?塩酸溶液でな.. - 人力検索はてな
2価の鉄剤と3価の鉄剤の違いについてがまったくわかりません。.. - 人力検索はてな
カルシウムとか鉄とかナトリウムとか色々な物質が酸性なのかアル.. - 人力検索はてな

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id:NAPORIN

新課程化学
酸と塩基 酸と塩基の中和,塩
酸化と還元 イオン化傾向,電池,電気分解
化学I
典型元素の性質Ⅰ 典型元素の性質Ⅱ
遷移元素と金属イオンの分離
無機化学の反応式

物質の構成 物質を構成する粒子
粒子の相対質量と物質量 反応式と物質量
溶液の濃度 反応熱と熱化学方程式
酸と塩基 塩と中和
酸化還元反応 イオン化傾向,電池,電気分解
反応速度 化学平衡
が関係あります。

2013/12/19 04:37:22
id:koko24

ご丁寧にありがとうございます。ご指摘も真摯に受け止めたいと思います。
なので、先に書いたとおりもう私に近づくのはやめてください。
それこそ規約違反なのでは。

2013/12/19 09:37:51

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