中1の『物質』水溶液の性質で学んだ酸性・アルカリ性・中性ですが、中2の『化学変化』では、酸・アルカリ・中和をイオンの見地から学習します。

この稿では、中2の学習事項である酸・アルカリ・中和とイオンについてまとめます。




水に溶けると、電離して水素イオンを生じる物質を酸といいます。

酸性の水溶液が示すいろいろな性質は、水溶液中の水素イオンが原因で生じます(青色リトマス紙を赤色にし、BTB溶液を黄色にするのは水素イオンです)。

酸の電離を表わす式

酸は、水溶液中で以下のように電離しています。

酸










酸は、水に溶けると、プラスの電気を帯びた陽イオンである水素イオンと、マイナスの電気を帯びた陰イオンに分かれます。


アルカリ

水に溶けると、電離して水酸化物イオンを生じる物質をアルカリといいます。

アルカリ性の水溶液が示すいろいろな性質は、水溶液中の水酸化物イオンが原因で生じます(赤色リトマス紙を青色にし、BTB溶液を青色にし、フェノールフタレイン溶液を赤色にするのは水酸化物イオンです)。

アルカリの電離を表わす式

アルカリは、水溶液中で以下のように電離しています。

アルカリ








アルカリは、水に溶けると、プラスの電気を帯びた陽イオンと、マイナスの電気を帯びた陰イオン水酸化物イオンに分かれます。


強酸と弱酸、強アルカリと弱アルカリ

塩酸硫酸硝酸は、水溶液中でほとんどが水素イオンと陰イオンに電離しており、強い酸性の水溶液となっています。これらの酸を強酸といいます。
酢酸炭酸は、水溶液中でわずかな分子しか電離しません。弱い酸なので弱酸といいます。

水酸化ナトリウム水酸化バリウムは、ほとんどが電離して陽イオンと水酸化物イオンに分かれている強アルカリです。
アンモニア水は、水溶液中であまり電離していない弱アルカリです。


中和とイオン

酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜたとき、酸性の水溶液にふくまれていた水素イオンとアルカリの水溶液にふくまれていた水酸化物イオンが結びついてができます。

このことを中和といいます。

中和がおこなわれるとき、酸の陰イオン(水素イオンでないほう)とアルカリの陽イオン(水酸化物イオンでないほう)とで、塩(えん)ができます。

塩酸水酸化ナトリウムを混ぜたときを考えてみましょう。
中和










塩酸に少しずつ水酸化ナトリウムを加えていきます。
中和2
プラスの電気を帯びた水素イオンと、マイナスの電気を帯びた水酸化物イオンは、結びついて水になります。

塩酸にふくまれていた塩化物イオンと、加えた水酸化ナトリウムにふくまれていたナトリウムイオンとでできる塩化ナトリウムは電解質なので、イオンのまま水に溶けています。




中和3以上のことを、変化したイオンだけに着目すると次の式になります。
中和の式

これが中和を表わす式です。







中和点

酸の水溶液とアルカリの水溶液を混ぜたとき、酸にふくまれていた水素イオンとアルカリにふくまれていた水酸化物イオンが過不足なく反応したときを中和点といいます。

中和点は、水溶液中を流れる電流を測定することで見つけることができます。
中和点で電流は最小になります。




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