高校化学 要点・解法ノート
差がつく

アンモニアソーダ法(ソルベー法)

着眼点溶けにくい \ce{NaHCO3} を沈殿させて取り出すのが要。\ce{NH3} は回収して再利用するので、全体の式に \ce{NH3} は出てこない。

\ce{NaCl + H2O + NH3 + CO2 -> NaHCO3 v + NH4Cl} \ce{2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2} \ce{CaCO3 -> CaO + CO2} \ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2} \ce{Ca(OH)2 + 2NH4Cl -> CaCl2 + 2H2O + 2NH3}

全体をまとめると

\ce{2NaCl + CaCO3 -> Na2CO3 + CaCl2}
例題
1
原子量を \ce{C}=12,\ \ce{O}=16,\ \ce{Na}=23,\ \ce{Cl}=35.5 とする。アンモニアソーダ法で塩化ナトリウム 117\ \mathrm{kg} がすべて反応したとき、得られる炭酸ナトリウムは何 kg か。
解答
\ce{NaCl}=58.5 より \dfrac{117\times10^3}{58.5}=2.00\times10^3\ \mathrm{mol}。
全体の式から \ce{NaCl}:\ce{Na2CO3}=2:1 なので \ce{Na2CO3} は 1.00\times10^3\ \mathrm{mol}。
\ce{Na2CO3}=106 より 1.00\times10^3\times106=1.06\times10^5\ \mathrm{g}、すなわち 106\ \mathrm{kg}。
(検算:Na原子は 2.00\times10^3\ \mathrm{mol} のまま保存されている。)
確認問題
1
最初の反応で \ce{NaCl} 飽和水溶液に先に通すのは \ce{NH3} と \ce{CO2} のどちらか。
答え
\ce{NH3}。先に塩基性にしておくと酸性の \ce{CO2} がよく溶ける。

「金属元素」の項目

  1. アルカリ金属(Na・K)と化合物必須
  2. アンモニアソーダ法(ソルベー法)差がつく
  3. アルカリ土類金属(2族):Be・Mg と Ca・Ba の違い必須
  4. 両性金属(Al・Zn・Sn・Pb)必須
  5. アルミニウムの製錬(溶融塩電解)と電気量の計算差がつく
  6. 鉄:Fe²⁺ と Fe³⁺ の見分け方必須
  7. 銅:イオンの反応と電解精錬必須
  8. 銀:酸化銀・ハロゲン化銀・錯イオン差がつく
  9. 陰イオン別の沈殿表必須
  10. 水酸化物の色と「過剰で溶けるか」必須
  11. 錯イオンの名前・形・色差がつく
  12. 陽イオンの系統分離必須
  13. 炎色反応必須
  14. 錯イオンの立体異性(シス・トランス)不要

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