はじめに

このページでは水和物(水和物を含む物質)の加熱について解説していく。入試頻出の大切な反応なのでぜひこの機会に理解しておこう。


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水和物を含む物質の加熱

結晶中において一定の割合で含まれている水は水和水(結晶水)と呼ばれる。

硫酸銅(Ⅱ)水溶液を冷却して得られる結晶は、硫酸銅(Ⅱ)CuSO4:水和水H2O=1:5の物質量比からなる結晶で、この結晶を硫酸銅五水和物といい、化学式は次のようになる。

\[
CuSO_{4}・5H_{2}O
\]

硫酸銅五水和物の構造は次のようになっている。

4つの水分子が銅イオンCu2+配位結合、1つの水分子が酸素原子Oと水素結合した形になっているのが理解できるね。

硫酸銅(Ⅱ)五水和物CuSO4・5H2Oは青色結晶であり、これを加熱すると水和水が徐々に取れていき、最終的には白色結晶である(無水)硫酸銅(Ⅱ)五水和物CuSO4となる。

このときの質量変化は以下のようになる。

水和水が減るにつれて質量が減少しているのがわかるね。なお、硫酸銅(Ⅱ)五水和物の質量変化を使った計算問題は入試頻出なので硫酸銅五水和物とは?化学式や構造式、頻出問題の解法まで完全解説!で確認しておこう。

このように、水和水を含む物質を加熱すると、一般に水和水が外へ出ていく変化が起こり、シュウ酸などでも同様である。(シュウ酸の場合水和水が取れた後も熱分解反応が進む)

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