ノート:硫酸

希硫酸と濃硫酸は内容を分けて書くべきだと思うのですがどうでしょうか？（硝酸も同様）210.161.12.3 2005年2月11日 (金) 05:14 (UTC)

議論が進まないので、「なぜ分けて書くべき」と考えていらっしゃられるか理由を明らかにしていただけますか? あら金 2005年2月19日 (土) 04:14 (UTC)

どちらでもいいと思います。--106.72.178.33 2023年10月2日 (月) 08:02 (UTC)

硫酸は強酸性と書いてありますが、濃硫酸は強酸性ではありません。硫酸は酸化力や脱水作用を持つと書いてありますが、希硫酸は酸化力や脱水作用を持ちません。ゆえに希硫酸、濃硫酸、熱濃硫酸の3つの部分に分けて書くべきだと思います。210.161.12.3 2005年2月19日 (土) 13:16 (UTC)

今回は歴史にのみ加筆して，硫酸の化学的性質には手を付けませんでした。硫酸は化学工業の基礎ともいえる薬品なので化学的性質や主要な化学反応などいくらでも書くことがありますよ。210.161.12.3さんがおっしゃるとおり，三酸化イオウと水の系は面白い性質を持っているので期待しております。Hareno 2005年2月19日 (土) 17:40 (UTC)

（個人的な感想になりますが）物性を列挙して書くのでは百科事典的ではないと考えます。「濃硫酸」「希硫酸」という切り口では百科事典の目的である「なぜそうなのかという解答」を記述することは困難と考えます。（感想はここまで）「硫酸は酸化力を持つ、それは硫酸が290℃以上ではH₂SO₄→SO₃+H₂OでSO₃が発生し、それが酸化力を持つ為である。」とか「硫酸は不揮発性の酸である為、高濃度(約90%w/w以上)では強い吸水作用を示し、乾燥剤など脱水剤として用いられる」ということであれば硫酸の「なぜそうなのか」を解説しているので百科事典的と考えています。あら金 2005年2月21日 (月) 15:25 (UTC)

濃硫酸が強酸じゃないという思いこみがどうして起こるかという項目をつくってはいかがでしょうか。

濃硫酸は弱酸であるとの表現

「硫酸は強酸性と書いてありますが、濃硫酸は強酸性ではありません。」とおっしゃっていますが、塩基とのH+の授受で酸の強さを考えるべきではないでしょうか。その意味では濃硫酸は強い酸だと思います。ほとんど電離しない為だと本文にはありますが、濃度が相当濃くなると解離度は、その濃度になれるのならば、どの酸も小さくなります。2007年10月20日 (土) 06:07 (UTC)

--以上の署名のないコメントは、61.114.121.2（会話/Whois）さんが 2007年10月20日 (土) 06:07 に投稿したものです（あら金による付記）。

通常、酸の強度はプロトン酸の電離度の大小を意味します(いずれの教科書でもそのように書いてあると考えます)。水中であれば水がプロトンを受け取って硫酸は完全電離するので強酸ですが、濃硫酸中では水ではなく硫酸分子が塩基としてプロトンを受け取ることになりさほど電離しません。プロトン酸の強度は溶媒に強く影響を受けるので溶媒分子が何かを論じることなく酸の強度を比較することは無意味です。また、「濃度が相当濃くなると解離度は、その濃度になれるのならば、どの酸も小さくなります」とありますが、それは理論上の話で濃度が濃くなると水よりも硫酸の量が上回るので物性が変わります。したがって水溶液におけ「無限希釈法」の解釈を非水溶液に適用することはできません。つまり濃硫酸は濃度の濃い硫酸水溶液ではないので両者の酸性度を直接比較することは無意味です。もちろん塩酸では水溶液の濃度の上限が36%位なので、そこではまだ水の方が多く無限希釈法の解釈が破たんするところまでゆきません。--あら金 2007年11月6日 (火) 17:56 (UTC)

水溶液中での酸性度は硫酸が水に対してプロトン供与する平衡であるため、解離が進行し強酸性となります。一方濃硫酸（純硫酸）中では硫酸分子が別の硫酸分子へプロトン供与する平衡となり、この電離が不完全であるということは硫酸と水分子を比較した場合、水のほうがはるかに高い塩基性を持つということに起因します。したがって純硫酸中で電離度が低いから弱酸であるという表現は正確ではありません。--As6022014 2008年10月23日 (木) 11:16 (UTC)

酸の強度と酸性度の強い弱いを取り違えられているのだと考えます。「酸性度が強い酸・弱い酸」と「強酸・弱酸」とを混乱させているということだと考えます。両者は同義ではないです。子供のなぞなぞに「鉄一キロと綿一キロとどちらが重い？」（答え、「同じ」）というのがありますがそれと同じです。酸性度はプロトネーションの多・小であって乖離定数の高低ではないです。プロトン濃度が10^-6ならば「酸性は弱い」と表現すべきですし10⁰ならば「酸性は強い」と表現すべきです。--あら金 2008年10月23日 (木) 11:51 (UTC)

「濃硫酸は弱酸である」という表現は一体何処から発生したのでしょうか。

脚注に「高校化学では濃硫酸はほとんど電離していないため弱酸であるという記述が見られる。」との記述がありますが、高等学校の「化学1」の教科書中の「酸・塩基」および「非金属元素の性質」の項を調べてみましたが、大日本図書、啓林館、第一学習社、数研出版、東京書籍については「濃硫酸は弱酸である」との記述は見当たりません。「硫酸を水に溶解すると電離して強酸性を示す（希硫酸という）」と記述している教科書はありますが、濃硫酸の酸強度については触れていません。参考書についても少なくとも第一学習社および大日本図書については記述していません。

「濃硫酸は弱酸である」と記述している教科書あるいは参考書その他書籍があれば具体的に挙げていただきたいところです。過去にそのように記述していた参考書を見かけたことはありますが、書籍名については覚えていません。

ウィキペディア中国語版、英語版、ドイツ語版、フランス語版にも弱酸、Weak acid、Schwache Säure、Acide faibleといった記述はありません。

純粋な状態の酸がイオン性物質ではなく分子性であり、一部しか電離していないのは、過塩素酸、フルオロ硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸なども同様ですが、純粋な状態の場合これらを弱酸を呼ぶのは適当でしょうか。もしこれらの自己解離定数が大きく、かなり電離しているのであれば、それは酸強度が強いのと同時に塩基強度も強いということになります。塩基性が弱ければ自己解離定数も小さくなります。

日本語の問題であるとは思いますが、あえて言うならば、「フッ化水素中では過塩素酸は弱酸である」のと同様に「硫酸（溶媒としての）中では硫酸は弱酸である」という表現であれば問題はないと思います。--As6022014 2008年11月28日 (金) 03:22 (UTC)

日本語の問題ではなく学術語の使い方として違います。「強酸」は「強い酸性」の省略形ではないです。

一般的にある観点からみると似通っていても概念そのものが異なっていれは別の観点では同じ用に振舞いませんから両者を同一であるというのは正しくありません。つまり高校化学の観点で「強酸」は「強い酸性」が似ているからとってそれを普遍的に的供養するのは不適当です。

たとえば「比重」と「密度」という用語がありよく混同されます。「比重とは同一体積での重量比」であるのに対して「密度は単位体積当たりの質量」です。暗黙の了解事項として比重の比較物質を明示しない場合は水を差します。なので高校の物理や化学レベルでは「比重」と「密度」とを混同して扱いますが、両者はまったく異なります。第一に液体・固体の比重は暗黙の比較物質が水であるのに対して、気体の場合は空気（つまり窒素・酸素・アルゴン・二酸化炭素その他の混合物）なので、液体や固体の場合は比重と密度は荒い精度（たとえば小数点以下一桁ていど）であれば一致します。しかし厳密には一致しません。特に基準となる水の膨張率と比重を表す物質の膨張率の温度依存性は全く異なるので比重と密度との一致具合は同じ物質の比重と密度の比は温度が変わると変動します。あるいは気体の場合は同一体積の空気が比較対象とにる比重と密度とは全く異なる数値になります。

この例示ように「強酸」と「強い酸性」との場合においても概念が異なり、日本語としての言い回しの違い以上の物性上の相違が存在するので両者が同一であるというのは誤った認識であるといえます。--あら金 2008年11月28日 (金) 07:03 (UTC)

比重と密度、媒体中におけるある酸の電離度と、媒体そのものの酸性度（pH,酸度関数）が同じ次元で比較できるものでない事はもちろんその通りです。ただ「強酸」という学術用語（正式に定義された学術用語でしょうか）が非常にあいまいな使われ方をされているのも事実です。超酸が「超強酸」と呼ばれたり、主に有機化学ではプロトン供与能力の高い分子（ブレンステッド酸として）を強酸と呼ぶなど。

そこで「濃硫酸は弱酸である」と言ってしまった場合、硫酸分子そのものがブレンステッド酸として弱いのか、アレニウスの酸として電離度が低いのか、聞いた人が誤解を受けやすいということです。

そもそも私が問題にしたいのは高校の教科書では実際には「濃硫酸は弱酸である」との記述をしていないのに、「高校化学では濃硫酸はほとんど電離していないため弱酸であるという記述が見られる。」ということがウィキペディア本文の記述にあることです。--As6022014 2008年11月28日 (金) 08:16 (UTC)

P.S.高校教科書の物理、化学では密度（L^-3M）と比重（無名数）は混同していません。重さと質量についてももちろん混同していません。--As6022014 2008年11月28日 (金) 09:53 (UTC)

脚注は乖離定数（Ka）とイオン濃度（pH）とを混同されているだけでしょう単に訂正されればよろしいと考えます。乖離定数は酸の強度を示すが、イオン濃度は酸性度を示します。酸性度は溶媒と溶質濃度とにも依存します。硫酸は10^-7Nに希釈すれば酸性度は低下しますが原理的には乖離定数が変化するわけではないです。超～希硫酸は「弱い酸性を示しますが」依然として硫酸自体は強酸です。「強酸であっても濃硫酸中では弱い酸性をしめす」なので「弱い酸性」と「弱酸」とは定義上同義ではないです。--あら金 2008年11月28日 (金) 19:35 (UTC)

（N以下、上付き文字になっていましたので訂正させていただきました。--As6022014 2008年11月30日 (日) 08:49 (UTC)）

プロトン濃度をもって酸性の強弱を表すのは適当でないと考えます。溶液内においてプロトンは遊離状態では安定に存在しえず、分子あるいはイオンに捕捉された状態で存在します。溶媒和したプロトンもあれば、硫酸分子は硫酸水素イオンに捕捉されたプロトンといえます。希薄水溶液中の高度に水和したオキソ二ウムイオンよりも、硫酸分子中の水素原子のほうがはるかにプロトンとしての活性が高いといえます。そのため単に溶媒和プロトンの濃度をプロトン濃度とし酸性の強弱を表すのは形式的であり、あまり意味を成さないものと考えられます。

pHは実際には水素イオン濃度の対数ではなく、水素イオンの活量の対数です。ただし電極で測定されるものは操作的な数値ですが。濃厚水溶液では溶媒の水の活量が減少し、それに伴い水素イオンの活量計数は著しく増大し、見かけの水素イオン濃度が小さくとも活量は大きくなります。

このような希薄溶液から大きくずれる系である濃厚溶液では溶液の酸性度を表す数値としてpHを用いず、pHの拡張とみなされる酸度関数を用います。濃硫酸は水素イオン濃度は低くとも水素イオン活量は大きく、また酸度関数も大きな負の値を示すことから、「濃硫酸は弱い酸性」というのは適切な表現ではないと考えます。--As6022014 2008年11月30日 (日) 11:22 (UTC)

酸性の強度と酸性度は異なる概念ですが、酸の強度に酸度関数を使うのは同関数の定義により自明ですが、酸性度の強弱について酸度関数が適用できるということは定義から自明ではありません。（あなたの見解ではなく）第三者の出典が提示されていないので提示を求めます。（そのうち要出典を張るということです）--あら金 2009年1月6日 (火) 13:39 (UTC)

「酸の強度」という言葉を酸解離定数の大小という意味で用いられているのであれば、酸度関数について正しく理解されていないことになります。酸度関数H₀と酸解離定数pKaは同義ではありません。

Hammettの酸度関数は媒体の「酸性度」を評価する数値であり、pHの拡張的概念であるということは、Cotton Wilkinson『無機化学』、シャロー　『溶液内の化学反応と平衡』、田中元治　『基礎化学選書8　酸と塩基』、田部浩三、野依良治『超強酸・超強塩基』など無機化学、溶液化学に関する専門書に明記されています。検証されればよろしいかと。

Hammettの酸度関数は媒体内に存在する塩基の共役酸BH⁺の酸解離定数との間に以下の関係にあり

$H_{0}={\mbox{p}}K_{aBH^{+}}+\log \left({\frac {c_{B}}{c_{BH^{+}}}}\right)$

という風に溶液のpHと酸の化学種との関係であるゼーレンセンの式と同型であることがわかります。--As6022014 2009年1月7日 (水) 02:34 (UTC)

酸の強度は速度論上ので定義された概念です。一方、酸性度は測定される数値です。「評価する」というのは測定ではなく計算上で外挿するということです。またpHは定義上pKaと同一の概念ではない上に理論式であるゼーレンセンの式が硫酸の場合に成立するという前提を出典提示され（説明して）いないということなので、あなたの論ではなくて出典に書かれている解釈を再解釈することなく、そのまままに硫酸に関する酸性度に関する説明をご提示くださいということです。--あら金 2009年1月8日 (木) 09:25 (UTC)

それでは文献の原文をそのまま引用させていただきましょう。

Cotton Wilkinson『コットンウィルキンソン無機化学』上巻p233より「水素イオン濃度およびpHの概念は、酸の希水溶液についてのみ意味があるのである。その他の溶媒中で、また高温での酸性度を評価するのに広く用いられているのは、Hammettの酸度関数(acidity function)H₀である。」

田中元治　『基礎化学選書8　酸と塩基』p200より「酸の希薄溶液の酸性度をあらわすには、一般にpHが用いられ、その値はpHメーターを用いて測定することができる。ところが比較的濃厚な酸の溶液、たとえば50%の硫酸の酸性度をあらわすには、溶液の誘電率などの性質が希薄水溶液の場合とかなり異なっているので、同じようにpHを測定することはできない。そこでそのような場合には、酸溶液のプロトンを供与する能力の尺度として、ハメット(L.P.Hammett)が提案した酸度関数を用いると便利である。」

『化学便覧基礎編』二巻p323より、「希薄水溶液中の酸・塩基の強度は、水素電極またはガラス電極を用いて測定した水素イオン濃度をpHによって表すことができるが、イオン強度が0.1mol dm^-3より大きな水溶液、非水溶媒を含む系、あるいは超強酸にはこのような方法は適用できない。このような場合には溶液の酸性度を示すためにpHのかわりに用いられる尺度が酸度関数である。」

速度論上の定義であろうと実測される数値であろうと、今ここでの主題はそんなことではないはずです。人に出典を求めるだけではなく反論をするならご自身でも調査され、資料を準備されることを望みます。--As6022014 2009年1月8日 (木) 10:42 (UTC)

まず、pKaとpHを混同してはいけないという例から示しましょう。炭酸のpKa1 = 3.60であるにも関わらずpHは5.6です。つまり速度論から予測される数万分の一しか実際には水素イオン濃度がぞんざいしないということです。つまり、As6022014氏が言われる様に、酸度関数のような速度論パラメーターや共役塩基のpKbで酸性度が決定可能なのは乖離の素反応以外に系に関与がない場合に限定されるということです。すでに当記事に示されているように硫酸は自発的に平衡混交物となるので同氏が言われる論は「乖離の素反応以外に系に関与がない場合 」とはみなすことができず十分条件に過ぎません。つまり、酸性度を示す必要条件を欠いている場合は正しいとも正しくないとも判断できないということです。なので前提条件を提示してくださいといっているのです。言い換えると「硫酸」では「炭酸」のような寄与はないという前提を示さなければ酸性度の評価に速度論パラメーターを使うのは不適当です。--あら金 2009年1月11日 (日) 06:24 (UTC)

何処から「pKaとpHを混同している」という議論となるのかわからないし、そのような事を言っているつもりはないのでこれは問題外とし、あら金氏のおっしゃる「酸解離定数は速度論的に定義」されるという記述の専門書が見当たりません。少なくとも酸塩基、溶液化学関連の専門書でそのように定義しているのか、その点を明記した書籍などが存在するのであれば出典を求めます。出典がないならばあら金氏の独自的見解と看做さざるを得ません。多くの酸解離平衡が素反応の過程にあり、解離および会合の速度定数と密接に関連しているのは事実ですが、解離定数が「速度により定義されている」という風に定められているかどうかは別です。--As6022014 2009年1月13日 (火) 03:43 (UTC)

ところで、水素イオン指数の定義$\mathrm {pH} =-\log _{10}a_{H^{+}}$とハメットの酸度関数の定義$H_{0}=-\log \left(a_{H^{+}}{\frac {\gamma _{B}}{\gamma _{BH^{+}}}}\right)$の違いは活量係数${\frac {\gamma _{B}}{\gamma _{BH^{+}}}}$であって、活量ではないことを理解されての発言でしょうか。その上で酸度関数がなぜ速度論パラメーターとなるのか、お尋ねします。できれば「酸度関数が速度論パラメーターである」との記述の出典を提示願いたい。

「乖離（この場合は解離が適当）の素反応以外に系に関与がない場合 」でなければ酸性度を示すものといえないというのも不可解で、たとえばフッ化水素であれば単なる自己解離平衡以外に${\rm {2HF\ {\overrightarrow {\longleftarrow }}\ H_{2}F^{+}+F^{-}}}$（水溶液中に限らず純溶媒中でも）その他複雑な平衡が多数存在するにも拘わらず、その酸性度を酸度関数であらわしています。

超酸などの強度を酸度関数で比較している場合、100%の純度の酸について比較し、これにルイス酸などが加わると酸度関数は著しく変化する性質のものであるし、硫酸についても田中元治　『基礎化学選書8　酸と塩基』p201や『化学便覧」などに5%～100%の各硫酸水溶液における酸度関数のデータがあり濃度により著しく変化するもので、硫酸そのものの固有の数値というわけではなく、純溶媒として始めて固有の数値として意味を持つものです。また『基礎化学選書8　酸と塩基』p203にはフルオロ硫酸と硫酸の純溶媒の酸度関数の数値を挙げた上で「フルオロ硫酸は（構造式）のような構造を有し、硫酸より強い酸性媒体であるという性質のほかにいくつかの性質をもっている。」という記述があり、純硫酸がまず強い酸性媒体であることを前提での話であることは明らかです。--As6022014 2009年1月13日 (火) 08:12 (UTC)

系の水素イオン量（水素イオン濃度）pHは状態量であり化学ポテンシャルにより定量的に決定されます。そして化学ポテンシャルは速度論で定義される反応速度および素反応の平衡定数(pK)とは直接関連しません（系が単段階の平衡であるばあいは近似的に一致しますが、系が複雑な場合は成立しません）。化学ポテンシャルは熱力学パラメーターであり速度論パラメーターではないです。--あら金 2009年1月26日 (月) 16:54 (UTC)

「酸度関数が速度論パラメーターである」であることを前提に議論されているようですが、そのような誤った前提の下では濃硫酸の酸性度を複雑な平衡が存在するにもかかわらず、速度論的パラメーターで示せることを証明せよといわれても説明ができないのです。これまで、あら金氏はご自身ではほとんど出典を提示されていません。もう少し御自身でも調査される必要があるかと考えます。従って現時点では「空気と平衡にある炭酸水溶液はどんな複雑な平衡が存在しようともpH=5.6が酸性度であり、濃硫酸もどんな複雑な平衡が存在しようとも酸性度はpHの代わりに酸度関数で表される。」としか答えられないのです。

酸度関数は$H_{0}=-\log \left(a_{H^{+}}{\frac {\gamma _{B}}{\gamma _{HB^{+}}}}\right)$ですが、これを$-\log \left(a_{H^{+}}{\frac {a_{B}}{a_{HB^{+}}}}\right)$と取り違えられているのではと推察します。後者であれば測定のために微量添加された指示薬の酸解離定数pKaです。すなわち活量計数と活量を取り違えられているということです。

以下、濃硫酸の酸性度に関する見解をまとめます。

高校の教科書に「希硫酸は強酸性を示す」との記述がある一方、現在、濃硫酸については強酸性であるとも弱酸性であるとも、あるいは強酸であるとも弱酸であるとも記述はない。これは何故か。

高校では溶液の酸性度は水溶液中の水素イオン濃度でしか扱わない。従って活量あるいは酸度関数の概念を学ばない段階で濃硫酸の酸性度について正確に論述することができないのである。あえて水素イオン濃度の概念を濃硫酸（純硫酸）に適用しようとすると、電離度が低いから弱酸性などという結論が導かれるのであるが、教科書の執筆者もこのことが本質的に正しくないから教科書に記述することができないのである。

61.114.121.2氏の言われるとおり、溶液の酸性度は溶液中に存在する分子に対する水素イオンの供与能力なのである。例えば有機反応などにおいて濃硫酸の反応に対する触媒能は脱水性に加えて、強いプロトン化能力が深く関っているということが重要なのであってオキソニウムイオン濃度など問題ではない。このプロトン供与能力に比例するのは厳密には水素イオン濃度ではなく水素イオン活量である。あら金氏が述べられるように酸性度が水素イオン濃度によるものであるというのは希薄水溶液においては正しい訳であるが、濃厚溶液および非水溶媒中において適用することはできない。さらに濃厚溶液および非水溶媒中における水素イオン活量を電極などにより正確に測定することは不可能であるので、pHの代用として酸度関数を用いるのである。この酸度関数は水溶液中において指示薬がpHにより変色する、すなわちプロトン化を受けることにより変色するというものを、さらに塩基強度の低い指示薬を用いてより強酸性の領域まで拡張するというものである。

この酸度関数によれば3mol/dm³（25%）の希硫酸ではH₀=−1.47、18mol/dm³（96%）の濃硫酸ではH₀=−9.88、純硫酸ではH₀=−11.94となり、濃硫酸および純硫酸の酸性度は希硫酸などとは比べ物にならないほど強いことになる。

一部しか電離していない純硫酸のほうがオキソニウムイオンが多量に存在する希硫酸よりもはるかに酸性が強くプロトン化能力が強いことに疑問を持つ人も多いことであろう。そもそも半径が極めて小さく従って電荷密度の極めて高い水素イオン（プロトン、陽子）というものは溶液内において遊離状態では存在し得ず、何らかの分子またはイオンに捕捉された形で存在する。オキソニウムイオンH₃O⁺等よりも硫酸分子H₂SO₄の方がはるかにプロトン供与能力が高いわけだから、水平化効果などにより生成したオキソニウムイオンの濃度のみで濃厚溶液の酸性度を論ずること自体が本末転倒なのである。

酸としての強度は、水和硫酸水素イオンHSO₄⁻_aq ＜ 水和オキソニウムイオンH₃O⁺_aq ＜ 水和硫酸分子H₂SO_4aq ＜ 硫酸分子に溶媒和されたオキソニウムイオンH₃O⁺_sul ＜ 硫酸分子に溶媒和された硫酸（すなわち純硫酸）H₂SO₄(l) ＜ 硫酸分子に溶媒和された水素イオンH₃SO₄⁺_sulという順になる。

従って、希硫酸中でいくら水和オキソニウムイオンH₃O⁺_aqが多量にあったところで、純硫酸中の硫酸分子H₂SO₄(l)および10⁻²mol/kg程度しか存在しない硫酸分子に溶媒和された水素イオンH₃SO₄⁺_sulに到底敵わないわけである。もっとも純硫酸中の硫酸分子H₂SO₄(l)および10⁻²mol/kg程度しか存在しない硫酸分子に溶媒和された水素イオンH₃SO₄⁺_sulは平衡にあるわけであるから両者の化学ポテンシャルは等しくなる。

さらに、見逃され勝ちな点として、濃硫酸には数%の水が含まれ純硫酸とは異なる点である。98%濃硫酸は約2mol/dm³の水が含まれこれはほぼ定量的に電離してオキソニウムイオンH₃O⁺となっており、96%濃硫酸では約4mol/dm³のH₃O⁺が存在することになる（E. B. Robertson and H. B. Dunford, JACS, 86, 5080 (1964).）。一方希硫酸では第一段解離はほぼ完全、第二段解離はほとんど進行していないと近似でき、3mol/dm³（6規定）希硫酸では3mol/dm³のH₃O⁺が存在することになり、単純にH₃O⁺濃度で考えても一般的な濃硫酸は決してH₃O⁺が少ないというわけではない。

しかしながらこの濃硫酸中に実際にはH₃O⁺が多量に存在することが本質的な問題なのではなく、一部しか電離していないはずの純硫酸の酸度関数がH₀=−11.94、98%濃硫酸はH₀=−10.27、96%濃硫酸ではH₀=−9.88とH₃O⁺が増加しているにも拘らず寧ろ酸性度が減少しているという点に着目すべきである。これはH₂O + H₂SO₄ $\rightleftarrows \$ H₃O⁺ + HSO₄⁻の平衡が著しく右辺に偏り、硫酸中では水分子が強塩基としてはたらき、硫酸のリエイトであるHSO₄⁻を定量的に生成しているためである。ちょうど水にアンモニアなどの塩基を加えていけばpHが上昇するのと同じ理屈である。この様に濃厚溶液あるいは非水溶媒中の酸性度は希薄水溶液で考えられるようなオキソニウムイオンH₃O⁺の濃度といった概念にとらわれるべきではないのである。

また高校の教科書に濃硫酸の性質として登場するのが「不揮発性」、「脱水性」などである。塩化水素の発生法として、塩化ナトリウムと濃硫酸の反応がある。通常は弱酸の塩に強酸を反応させると弱酸を遊離するのであるが、この場合は教科書では硫酸の不揮発性で説明している。もし不揮発性の酸でよく濃硫酸もあまり電離していないから酸性とは関係しないというのであれば、リン酸でもよく、さらにケイ酸やホウ酸でもよいことになる（これは固相反応となるが）。しかし実際にはこの反応は濃硫酸では室温でも速やかに進行するの対し、リン酸H₀=−5では加熱により起こり始める程度で、ケイ酸およびホウ酸では全く起こらない。この場合、発生する塩化水素の蒸気圧は、水素イオン活量と塩化物イオン活量の積に比例するのであり、aH⁺・aCl⁻=2.0×10⁶（${\mathit {\Delta }}G^{\circ }=35.93{\mbox{kJ/mol}}$）に達したときHClの蒸気圧が10⁵Pa（ほぼ1気圧）に達する。見かけの水素イオン濃度が小さくとも大きな水素イオン活量が必要なのである。不揮発性というのは反応物が散逸せず、また不純物として混入しないための充分条件に過ぎない。すなわち強酸の塩である塩化ナトリウムから塩化水素を遊離させるためにはそれなりの強酸性媒体が必要なのである。

また、エタノールを濃硫酸と加熱すればジエチルエーテルおよびエチレンを生成し、カルボン酸とアルコールとともに加熱すればエステル化が進行する。高校教科書では硫酸の脱水性により説明されているが、脱水性のみでよいならば、五酸化二リンの方がより作用は強く、無水塩化カルシウムでもギブス自由エネルギー変化の上では濃硫酸に近い脱水性を持つからこれでも反応を進行させることができるはずである。大学の有機化学であれば学ぶことであるが、エーテルの生成、エステル化などはプロトン化により反応が開始されるのである。すなわち強いプロトン化作用を持つ濃硫酸が必要なのである。脱水性というのは逆反応を阻止する程度の役割に過ぎない。アゾキシベンゼンのWallach転移は脱水性など関係ないが、これは3mol/dm³程度のの希硫酸では進行せず、少なくとも60%以上の硫酸、さらに濃硫酸であれば速やかに進行し、75%硫酸H₀=−6.71よりも85%硫酸H₀=−8.29の方が反応速度が140倍となる（鈴木仁美『有機反応II芳香族化合物』）。Wallach転移はアゾキシベンゼンのプロトン化により開始されル反応であり酸性度に依存するものである。

実際に濃厚な硫酸水溶液の水素イオン活量はどの程度なのであろうか。例えば20mol/kg硫酸（66.3%）の平均活量係数は$\gamma _{-}^{+}=1.940$であり、活量の積(aH⁺)²・aSO₄²⁻=2.33×10⁵となり、この濃度ではSO₄²⁻の活量は極めて低いため、硫酸の第二解離定数$K_{a2}={\frac {a{\mbox{H}}^{+}\cdot a{\mbox{SO}}_{4}^{2-}}{a{\mbox{HSO}}_{4}^{-}}}=1.02\times 10^{-2}$を用いて換算するとaH⁺・aHSO₄⁻=2.30×10⁷となる。76mol/kg硫酸（88.2%）の平均活量係数は$\gamma _{-}^{+}=7.182$であり、aH⁺・aHSO₄⁻=6.41×10¹⁰となる。単独イオンの活量は知ることはできないが水素イオン活量がかなり大きいことはこの数値より窺える。この水素イオン活量に近い値とされるものこそ酸度関数であり$H_{0}=-\log \left(a_{H^{+}}{\frac {\gamma _{HB^{+}}}{\gamma _{B}}}\right)$は水素イオン活量pH = -log(aH⁺)に酸度関数測定のための指示薬の活量係数${\frac {\gamma _{HB^{+}}}{\gamma _{B}}}\,$が掛けられたものである。

高校化学の写真入の解説書などに、濃硫酸に亜鉛およびマグネシウムを入れても水素イオンがほとんど存在しないからほとんど反応しないというものがある。また鉄については濃硫酸中で酸化皮膜をつくり不動態となり反応が進行しないと説明されているが、亜鉛についても熱処理をされた緻密な酸化亜鉛および酸化マグネシウムは酸に対し強い抵抗力を示し（『コットンウィルキンソン無機化学』）（不動態の酸化鉄皮膜もあたかも熱処理をされた状態である）、濃硫酸中でもこの様なものを生成し不動態となっているのである。酸化作用を示すのは熱濃硫酸ということになっているが、実際には室温でもある程度酸化作用を示し、例えば濃硫酸と銅は室温でも徐々に反応する。

最後に「濃硫酸が弱酸性、あるいは弱酸」という表現が一体何の利益をもたらす情報なのであろうか。寧ろ有害であるともいえるのである。「濃硫酸が弱酸性、あるいは弱酸」という表現が一人歩きしたらどうなるか（既に日本国内では一人歩きしているが）、場合によっては、例えば化学的知識に乏しい人が濃硫酸を扱う場合、重大な事故の原因とも成りかねないのである。これは免責事項に規定されているから責任は問われないという態度をとるべきではないであろう。一方「濃硫酸は強酸性」ということは有機合成など各種化学反応において硫酸の果たす役割を忠実に表現していることになり、科学的に正しいことは実用面においても正しいのである。「濃硫酸は強酸性」は高校で学ぶ範囲では理解が困難というだけのことである。--As6022014 2009年1月27日 (火) 03:40 (UTC)酸度関数の式の誤りを訂正--As6022014 2009年1月27日 (火) 05:25 (UTC)

酸の乖離は溶媒や濃度など系の状態によりドラステックに変化するという概念を除去するのに酸の強度を理由にするのは合理的ではないです。もともと酸度関数は酸の乖離が状態により変化するので酸の強度を定義するために導入したものです（『酸性関数は…酸溶液がプロトンを供与する能力を示す尺度』、「酸度関数」、『岩波理化学辞典』、第五版、岩波書店、1998年）。酸の乖離度あいを示す指標ではないです。--あら金 2009年1月28日 (水) 13:49 (UTC)

pHは単なる水素イオン濃度の対数ということ以上に、溶液中に存在する分子にプロトンを供与する能力の尺度であるわけです。この概念は酸度関数と同じです。

吉村 寿人, 松下 寛, 森本 武利 共著『pHの理論と測定法』p12に「さてpHがこのような水素イオンのescaping tendencyの尺度であり」とあり、同書p11に「すなわち化学系がそのescaping tendencyによってエネルギーの移動を行う場合にはその化学系はescaping tendencyの大きさに比例して外に向って仕事をすることができる」とあります。あら金氏も先に述べられたようにpHは化学ポテンシャルにより定量的に定義されるわけで、同書p11にもそのような旨の記述があります。化学ポテンシャルという限りは平衡に達するまで物質が移動する（変化する）潜在的能力であって、pHの場合はプロトンを与えようとする傾向、すなわちプロトンを分子に押し付ける傾向です。

水溶液中の酸塩基指示薬はそれ自体が酸、あるいは塩基であってその指示薬Bの酸解離定数は活量による関係式$K_{a}={\frac {a{\mbox{H}}^{+}\cdot a{\mbox{B}}}{a{\mbox{HB}}^{+}}}$であらわされ、変形すると${\mbox{pH}}={\mbox{p}}K_{a}+{\mbox{log}}{\frac {a{\mbox{B}}}{a{\mbox{HB}}^{+}}}$であり、まさにpH変化により指示薬Bのプロトン化の度合いを表す式となるわけです。

酸度関数については、田部浩三、野依良治『超強酸・超強塩基』p4に「その物質の酸強度はH₀関数で表される。」など多くの書籍に先にあら金氏が指摘された「強酸と強酸性の学術用語の混同」は現実にあらゆる専門書においても存在するわけです。その都度状況に応じてそれが酸解離定数に相当するのか溶液の酸性度に相当するのか判断しなければなりません。Wikipediaでどう扱うかは読者に混乱を与えないような形を議論する必要はあります。少なくとも『超強酸・超強塩基』でも酸度関数を、酸解離定数という意味では用いていません。酸の強度を酸度関数という尺度で比較する場合は、100%の酸で互いに比較するなど条件をそろえなければならないわけで、たとえば単にトリフルオロメタンスルホン酸の酸度関数といえば、純粋な酸の酸度関数であり、100%硫酸の酸度関数と比較するわけです。--As6022014 2009年1月29日 (木) 03:22 (UTC)

「ゲーム内での使用」について

「ゲーム内での使用」の節について、コメントアウトしました。硫酸にとって重要な事物ではなさそうで、さらに バイオハザード (ゲーム) の解説でも硫酸弾がとびぬけて重要な事物ではないように見えたためです。新たに節を立てるほどではないと感じました。--スのG 2007年12月24日 (月) 15:27 (UTC)

ところで

• 「氷と混ぜると逆に寒剤になり、H₂SO₄とH₂SO₄・H₂Oの共融点である−37℃まで下がる。」（この版とこの版）寒剤は束一的性質による凝固点降下に基づく溶液の一般的性質なので共融点とは無関係である。そのうえ、「束一的」と称するように硫酸固有の性質ではなく、当該温度で相分離（分離する相は固相とは限らない）しない溶質であれは凝固点降下は生じる。凝固点降下が寒剤として機能するのは水の潜熱が大きいためで硫酸が有用という意義ではない。つまり低温で水と相分離しないメタノールでもアセトンでも寒剤として機能するのであって、実際の用例として硫酸を寒剤として利用する出典が示されないのであれば、硫酸の記事には[Wikipedia:ウィキペディアは何ではないか[#ウィキペディアは単なる知識ベースではありません|ウィキペディアは単なる知識ベースではありません]]「データベースではありません」、つまりトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)

この点が特筆すべき事項かどうかは大いに議論の余地があり、他にも多くの方の意見を伺いたいところです。束一的性質であるからといって一覧表のようなものにまとめるのも適当とは思われず、当方としては硫酸-水の系は一水和物に限らず他にも多くの相が存在し、複雑な状態図となる点を記述するほうがよりベターではないかと考えます。--As6022014 2009年1月13日 (火) 03:43 (UTC)

ところで「共融点」は合金など均一な固相と（成分比は別として）均一な液相と場合であり、水だけが析出（晶出）したり硫酸だけが晶出したりすれば共融点でも何でもないですがAs6022014さんはどの出典から「共融点」といわれたのでしょうか?--あら金 2009年1月26日 (月) 17:04 (UTC)

共融点に関しては大抵の物理化学の専門書に登場する話ですが（あえて出典を明示せよと求められればいくらでも存在する）、硫酸（固）および硫酸水和物（固）と液相、または硫酸水和物（固）および氷と液相の共存している状態で寒剤として最大下がり得る温度なわけです。もちろん氷だけが晶出したり硫酸だけが晶出した状態にとどまったならば温度など物理量に自由度が許される状態であり共融点までは下がりません。また凝固点降下など束一的性質は希薄溶液といった極限でしか成立しないことであるため、寒剤に関してこれで議論することは定性的にはできても正確ではありません。一方、本文の記述を「必ず−37℃まで下がる。」と受け取られたのであれば誤解を生じていることになりますので、より適正な形に修正されればよろしいかと存じます。執筆した立場から言うのも難ですがH₂SO₄とH₂SO₄・H₂Oの共融点となるのは凍結した硫酸に少量の水を加えた場合であって、氷に硫酸を少量加えた場合は「氷とH₂SO₄・6H₂Oの共融点である−60℃辺りまで下がり得る」の方が適切かもしれません。ただし削除あるいはコメントアウトということであれば、このような二者のみによる議論ではなくさらに多くの方の意見が必要かと考えます。--As6022014 2009年1月27日 (火) 03:40 (UTC)

水の融解熱が6.0kJ mol⁻¹、一方、硫酸の溶解熱（水和熱）は濃度26.6%まで希釈した場合、15水和物に相当し、H₂SO₄ + 15 H₂O → H₂SO₄·15H₂OのΔH=−69.6kJ mol⁻¹で、溶解熱によりキャンセルされ、20.4kJが温度低下に使用され、H₂SO₄·15H₂Oの熱容量Cp=1200J mol⁻¹K⁻¹と見積もると、−17℃程度までしか下がらず共融点までは達しないようです。共融点は40%付近に約−68℃程度のものがあるらしく、これはほぼ八水和物に相当し、水和熱ΔH=−64.1kJ mol⁻¹を融解熱によりキャンセルすることができないようです。

実際の実験では−8～10℃まで下がったようです。『氷と濃硫酸』の実験　

共融点まで達するには希硫酸と氷でないと難しいと思われます。（これも微妙）--As6022014 2009年2月2日 (月) 08:06 (UTC)

• 「なお、ゲベルは蒸留装置として現在も使用されているランビキ (alembic) の発明者でもある。」（この版）はゲベルに関する記述であり、硫酸に関する記述ではないです。上述のようにトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)
• 　「バレンティヌスの他の功績として，著書『The Triumphal Chariot of Antimony』において、初めて金属アンチモンの製法を記したことが挙げられる。」（この版）はバレンティヌスに関する記述であり、硫酸に関する記述ではないです。上述のようにトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)
• 「なお、彼は1619年に凸レンズを2つ備えた顕微鏡を発明し、1620年にイギリス海軍のために、世界初の潜水艦を建造している。このほか大気圧の変動を利用した永久時計やスズ染料も開発している。初等教育しか受けていないが多彩な発明家であった。」（この版）はコルネリウス・ドレベルに関する記述であり、硫酸に関する記述ではないです。上述のようにトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)
• 「1654年には食塩に硫酸を反応させて塩酸を発見している。このとき生成される硫酸ナトリウムの通俗名は、グラウバー塩である。」（この版）はヨハン・ルドルフ・グラウバー に関する記述であり、硫酸に関する記述ではないです。上述のようにトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)
• 「さらに製鉄法に改良を加え、ジェームス・ワットの蒸気機関開発に資金援助も行っている。」（この版）はジョン・ローバックに関する記述であり、硫酸に関する記述ではないです。上述のようにトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)
• 「クレマンとデゾルムは、1811年にヨウ素を発見した化学工業家ベルナルド・クルートアの友人であり、ヨウ素のサンプルの分析を依頼されて発見を再確認し、1813年11月29日にクルートアの業績を公開している。クルートアは火薬の製造に不可欠な硝酸カリウムの製造会社の跡取りであり、ヨウ素を発見したのは硝酸カリウムを海草から抽出した残留物に硫酸を過剰に加えたからであった。」（この版）はクレマンないしはデゾルムに関する記述であり、硫酸に関する記述ではないです。上述のようにトリビア集ではないので本稿に存在する話題として不適切であると考えます。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)

• 「分子性液体としてはかなり高い電気伝導度を示し]は既に「$2{\mbox{H}}_{2}{\mbox{SO}}_{4}\quad {\overrightarrow {\longleftarrow }}\quad {\mbox{H}}_{3}{\mbox{SO}}_{4}^{+}+{\mbox{HSO}}_{4}^{-}$ , $K=1.7\times 10^{-4}{\mbox{mol}}^{2}{\mbox{kg}}^{-2}$ 」と述べている以上は、水の「$K=1.0\times 10^{-7}$」と比べるのではなく同レベルのかい離を示す酢酸などと比べるのでなければ、Wikipedia:大言壮語をしないに反すると考える。--あら金 2009年1月11日 (日) 12:11 (UTC)

まず水の自己解離定数は25℃において「$K=1.0\times 10^{-14}$」である点、申し添えておきます。そのた純粋な酸の自己解離定数としては硝酸:「$K=1.0\times 10^{-1.2}$」、フッ化水素:「$K=1.0\times 10^{-9.7}$」、ギ酸:「$K=1.0\times 10^{-6.2}$」、酢酸:「$K=1.0\times 10^{-14.45}$」など溶液関連の専門書であれば記載されているわけですが、その中で硫酸の:「$K=1.0\times 10^{-3.7}$」は比較的大きいほうであり、そういった旨の記述が専門書でも見られるため（出典は既に本文に記載）記述したまでです。ただこの自己解離定数は液体のプロトン授受の程度を示す、アクセプター数、ドナー数および比誘電率などで決まるもので物質の酸強度のみで決まるものではありません。--As6022014 2009年1月13日 (火) 03:43 (UTC)

先の「$K=1.0\times 10^{-9.7}$」という表記は不適切で「$K=10^{-9.7}$」という風に訂正させていただきます。溶媒の自己解離における水素イオンの授受は程度問題であって、比較対象が水ならだめで酢酸であれば良いというものではありませんが、「大言壮語」と受け取られる方が居られるのであればそうではない形（As6022014がそう思う）に書き換えさせていただきました。--As6022014 2009年1月20日 (火) 08:30 (UTC)

ところでなぜ乖離定数と伝導度とを関連させているのでしょうか?イオンの存在量とイオンの移動速度とは関連が無いように考えますが。つまり、最大の通電量はイオンの総数と関連があるのは自明ですが、伝導度と関連させる合理性の説明が必要であると考えます。たとえば金属の伝導度は電子と金属イオンとの衝突により電気抵抗（裏返せば伝導度）が決定されるという理論があります。乖離定数と関連付けるならばそのたぐいの説明が必要と考えます。--あら金 2009年1月26日 (月) 16:42 (UTC)

溶液のイオン伝導度に関しては電気化学などの本を参照されれば大抵登場する話ですが、イオン伝導度はイオンの濃度とイオンの移動度双方により決まります。まずイオンの濃度ですが、電導度はほぼ濃度に比例し（移動度一定の条件の下）、単位濃度当たりの電導度を当量電導度と呼ぶが、高濃度ではイオン間の相互作用が強くなり比例関係からのずれが生じます（自己解離は低濃度と考えます）。一方、移動度については「溶媒和も考慮したイオン半径」と「溶媒（液）の粘度」に関係し、さらに水素イオンのようなものは水素結合にも関係するわけです。

しかし、イオンの移動度は変化したとしても数倍のレベル、一方、溶媒の自己解離定数は何桁に亘って変化し、定性的に言って溶媒の電導度はほぼ自己解離定数のルートに比例するわけで、これは実際にデータを見比べていただければ判ることです。この説明を記述するならば「硫酸」の記事の本文で行うよりは「自己解離」で行った方が適切ではないかと考えます。--As6022014 2009年1月27日 (火) 03:40 (UTC)

そういう「証拠を提出する義務は疑問の元となる編集を行った人にあり」ます。（Wikipedia:信頼できる情報源#出所の不確かな素材より引用）。立証は読者に転嫁するものではなくAs6022014さんが提示する事項ですよ。--あら金 2009年1月28日 (水) 13:41 (UTC)

これまで長きに渡ってWikipediaを編集してこられ、少なくとも化学の専門家の立場と見えるあら金氏は単なる読者（お客さん）ではないはずで、その立場で他人には出典を求めながらもご自身は出典を示さず持論を展開してこられたことに多少の苛立ちを覚えてこのような言動となったのですが、最近はノート:フッ化水素でもご自身で調査もされておられる様ですし、そうである限りは「データを見比べていただければ判ることです。」といった類の言動は控えたいと思います。--As6022014 2009年1月29日 (木) 03:22 (UTC)