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炭酸ナトリウム

炭酸ナトリウムの化学構造式

炭酸ナトリウムSodium carbonateは,化学式 Na2CO3 で表される無機化合物です。

目次
  1. 1名称
  2. 2化学式と構造
  3. 3物質情報
  4. 4構成要素
  5. 5熱力学的性質
  6. 6溶解度
  7. 7危険有害性
  8. 8製法
  9. 9化学反応
  10. 10参考文献
  11. 11関連物質
  12. 12関連カテゴリ

名称

物質名称一覧

命名法
Nomenclature
名称
Name
代表的名称
Typical name
炭酸ナトリウム
Sodium carbonate
組成命名法
Compositional nomenclature
炭酸ナトリウム
Sodium carbonate
付加命名法
Additive nomenclature
トリオキシド炭酸(2−)ナトリウム
Sodium trioxidocarbonate(2−)
IUPAC許容慣用名
IUPAC acceptable common names
炭酸ナトリウム
Sodium carbonate
別名
Other names
ソーダ灰
Soda ash
炭酸ソーダ
Soda carbonate

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称
Formula name
化学式
Formula
代表的化学式
Typical formula
Na2CO3
組成式
Compositional formula
Na2CO3
構造式
Structural formula
炭酸ナトリウムの化学構造式
その他の構造式
Other structural formulas
炭酸ナトリウムの化学構造式 (共役なし)
電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure
炭酸ナトリウムの電子式 (ルイス構造式)
電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure
炭酸ナトリウムの電子式 (ルイス構造式, 色付き)

物質情報

物質情報一覧

項目
Item
Value
名称
Name
炭酸ナトリウム
Sodium carbonate
化学式
Formula
Na2CO3
外観
Appearance
無色の固体
Colorless solid
臭気
Odor
無臭
Odorless
モル質量
Molar mass
105.988 g/mol
密度
Density
2.533 g/cm3[1]
固体, 20°C
2.54 g/cm3[2]
固体
融点
Melting point
858.1 °C[1]
856 °C[2]
沸点
Boiling point
分解[1]
→ Na2O, CO2

構成要素

構成イオン

イオン
Ion
名称
Name
電荷数
Charge number
個数
Number
Na+ナトリウムイオン12
CO32−炭酸イオン-21

構成原子

原子
Atom
名称
Name
酸化数
Oxidation state
個数
Number
Naナトリウム+12
C炭素+41
O酸素−23

原子の比率

原子
Atom
原子量
Atomic weight
個数
Number
原子比率
Atomic ratio
重量比率
Weight ratio
Na22.990233.33%43.38%
C12.011116.67%11.33%
O15.999350.00%45.29%
NaCO原子比率
NaCO重量比率

熱力学的性質

相転移特性

項目
Item
Value
融解熱
Enthalpy of fusion
29.64 kJ · mol−1[1]
at 858.1°C
29.7 kJ · mol−1[2]
at 856°C
蒸発熱
Enthalpy of vaporization
蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C
その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition

標準熱力学特性

状態
State
標準生成
エンタルピー
ΔfH°
kJ · mol−1
標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
kJ · mol−1
標準モル
エントロピー
S°
J · K−1 · mol−1
標準モル
定圧熱容量
Cp°
J · K−1 · mol−1
結晶性固体−1130.68[3]−1044.44[3]134.98[3]112.30[3]
水溶液 (解離状態)−1157.38[3]−1051.64[3]61.1[3]
結晶性固体
1水和物
−1431.26[3]−1285.31[3]168.11[3]145.60[3]
結晶性固体
7水和物
−3199.96[3]−2714.2[3]422.2[3]
結晶性固体
10水和物
−4081.32[3]−3427.66[3]562.7[3]550.32[3]

溶解度

溶解性

反応
Reactive
混和
Miscible
易溶
Very soluble
可溶
Soluble
C3H8O3グリセロール
微溶
Slightly soluble
難溶
Very slightly soluble
不溶
Insoluble

水への溶解度 (g/100 g)[1]

0°C10°C20°C30°C40°C60°C80°C90°C
712.521.539.7494643.943.9

水への溶解度 (g/100 g)[4]

0°C5°C10°C15°C20°C27.84°C29.33°C30.35°C31.45°C32.06°C35.17°C36.45°C37.91°C41.94°C43.94°C60°C80°C100°C105°C
79.512.516.421.534.237.440.1243.2545.6449.6349.3649.1148.5147.9846.445.845.545.2

水への溶解度 (g/100 mL, 一水和物)[4]

25°C
33

グリセロールへの溶解度 (g/100 mL, 一水和物)[1]

25°C
14

溶解度曲線 (g/100 g)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)01020304050溶解度 (g/100 g)

溶解度曲線 (g/100 mL)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)010203040溶解度 (g/100 mL)

危険有害性

GHSラベル[5]

項目
Item
Value

物理的危険性[5]

健康有害性[5]

環境有害性[5]

製法

塩基の反応

炭酸水酸化ナトリウムが反応すると,炭酸ナトリウムが生成します。

炭酸水酸化ナトリウムの反応
ΔrG−64.52 kJ/mol
K2.01 × 1011
pK−11.30

塩基酸性酸化物の反応

水酸化ナトリウム二酸化炭素が反応すると,炭酸ナトリウムが生成します。

塩基性酸化物の反応

酸化ナトリウム炭酸が反応すると,炭酸ナトリウムが生成します。

酸化ナトリウム炭酸の反応
ΔrG−290.23 kJ/mol
K7.02 × 1050
pK−50.85

塩基性酸化物酸性酸化物の反応

酸化ナトリウム二酸化炭素が反応すると,炭酸ナトリウムが生成します。

弱塩基の塩強塩基の反応

弱塩基の塩強塩基が反応すると,炭酸ナトリウムが生成する場合があります。

分解反応

熱分解性物質が分解すると,炭酸ナトリウムが生成する場合があります。

酢酸ナトリウムの分解
ΔrG−67.21 kJ/mol
K5.95 × 1011
pK−11.77
酢酸ナトリウムの分解
ΔrG−54.52 kJ/mol
K3.56 × 109
pK−9.55

活性金属の反応

ナトリウム炭酸が反応すると,炭酸ナトリウム水素が生成します。

ナトリウム炭酸の反応
ΔrG−428.56 kJ/mol
K1.20 × 1075
pK−75.08

化学反応

電離反応

炭酸ナトリウムが電離すると,ナトリウムイオン炭酸イオンが生成します。

炭酸ナトリウムの電離
ΔrG−7.18 kJ/mol
K1.81 × 101
pK−1.26
Na2CO3炭酸ナトリウム
2Na+ナトリウムイオン + CO32−炭酸イオン

強酸との反応

炭酸ナトリウム強酸が反応すると,強酸の塩炭酸が生成します。

不揮発性の酸との反応

炭酸ナトリウム不揮発性の酸が反応すると,不揮発性の酸の塩炭酸が生成します。

との反応

炭酸ナトリウムが反応すると,炭酸水素ナトリウムが生成します。

酸性酸化物との反応

炭酸ナトリウム酸性酸化物が反応すると,炭酸水素ナトリウムが生成します。

還元性化学種との反応

還元性化学種炭酸ナトリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種炭酸ナトリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

炭酸ナトリウムの反応
ΔrG409.6 kJ/mol
K0.17 × 10−71
pK71.76
炭酸ナトリウムの反応
ΔrG377.0 kJ/mol
K0.90 × 10−66
pK66.05

沈殿反応

水溶液中に特定の化学種が存在すると,炭酸ナトリウムと反応して沈殿が生成します。

分解反応

炭酸ナトリウムが分解すると,酸化ナトリウム二酸化炭素が生成します。

炭酸ナトリウムの分解
ΔrG274.62 kJ/mol
K0.77 × 10−48
pK48.11
炭酸ナトリウムの分解
ΔrG668.98 kJ/mol
K0.63 × 10−117
pK117.20
炭酸ナトリウムの分解
ΔrG1063.62 kJ/mol
K0.46 × 10−186
pK186.34

水溶液の電気分解

炭酸ナトリウム水溶液を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

の電気分解
ΔrG474.258 kJ/mol
K0.82 × 10−83
pK83.09
2H2O
2H2水素 + O2酸素
炭酸ナトリウム水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤)
ΔrG522.58 kJ/mol
K0.28 × 10−91
pK91.55
炭酸ナトリウム水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤)
ΔrG770.83 kJ/mol
K0.90 × 10−135
pK135.04
炭酸ナトリウム水溶液の電気分解 (水=還元剤)
ΔrG946.12 kJ/mol
K0.18 × 10−165
pK165.75
炭酸ナトリウム水溶液の電気分解 (水=還元剤)
ΔrG756.14 kJ/mol
K0.34 × 10−132
pK132.47

溶融塩電解

炭酸ナトリウムの溶融塩を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

炭酸ナトリウムの溶融塩電解
ΔrG2088.88 kJ/mol
K0.11 × 10−365
pK365.96
炭酸ナトリウムの溶融塩電解
ΔrG1300.16 kJ/mol
K0.17 × 10−227
pK227.78

参考文献

参考文献一覧

  1. 1
  2. 2
    John R. Rumble Jr, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2019)
    CRC Handbook of Chemistry and Physics 100th Edition
    CRC Press

  3. 3
  4. 4
    Atherton Seidell (1919)
    Solubilities of Inorganic and Organic Compounds: A Compilation of Quantitative Solubility Data From the Periodical Literature
    D. Van Nostrand Company

  5. 5