酸とアルカリの正体であるイオン、pHによる強さの表し方、そして中和反応を学ぶ単元です。
だいじな考え方
- 酸は、水にとけると水素イオン(H+)を生じる物質です。アルカリは、水にとけると水酸化物イオン(OH-)を生じる物質です。塩酸ならHCl→H++Cl-のように電離します。
- 水よう液の酸性・アルカリ性の強さはpHで表します。pH7が中性、7より小さいほど酸性が強く、7より大きいほどアルカリ性が強くなります。
- 酸とアルカリを混ぜると、水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水になり、H++OH-→H2Oという反応が起こります。これを中和といい、同時に酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついて塩(えん)ができます(例:HCl+NaOH→NaCl+H2O)。
- 酸とアルカリがちょうど同じ量ずつ反応すると、水よう液は中性になります。どちらかが多く残っていれば、その性質(酸性かアルカリ性か)が残ります。
酸のH+とアルカリのOH-が結びついて水になるのが中和。
やりかた
- 混ぜる前の水よう液が酸性かアルカリ性かを確認する
- ちょうど中和するのに必要な量(体積や濃度)を確認する
- 実際に加えた量と、ちょうど中和する量を比べる
- 酸が余っていれば酸性、アルカリが余っていればアルカリ性、ちょうどなら中性と判断する
れい
問題: 塩酸10cm3をちょうど中和するのに、ある水酸化ナトリウム水溶液が20cm3必要だった。同じ塩酸10cm3に、この水酸化ナトリウム水溶液を15cm3だけ加えたとき、水よう液は何性ですか。
- ちょうど中和するには水酸化ナトリウム水溶液が20cm3必要
- 加えたのは15cm3で、必要な量より少ない
- 中和しきれておらず、塩酸のH+が余っている
答え: 酸性
つまずきやすいところ
酸とアルカリを混ぜれば、量に関係なく必ず中性になると思ってしまう
ちょうど同じ量で反応したときだけ中性になります。どちらかが余れば、その性質が残ります
pHの値が大きいほど、酸性が強いと思ってしまう
pHは小さいほど酸性が強く、大きいほどアルカリ性が強くなります。7が中性です
たしかめ方
- 求めた性質を、加えた体積とちょうど中和する体積を比べ直して確かめます。
- 中和後の水よう液にBTB液を加え、色(黄色=酸性、緑=中性、青=アルカリ性)で判断が合っているか確かめます。