中3理科「酸・アルカリと中和」要点まとめノート

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中3理科「酸・アルカリと中和」についてまとめています。酸・アルカリと中和に関して、酸性とアルカリ性とイオンや、中和と塩などにふれています。それでは、中3理科「酸・アルカリと中和」です。

酸・アルカリ

酸性とアルカリ性は酸、酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液は、それぞれ次のような共通の性質ももちます。

青色リトマス紙 赤色リトマス紙 BTB液 マグネシウムリボン
酸性 赤色に変化させる 変化しない 黄色になる 水素が発生する
中性 変化しない 変化しない 緑色になる 変化しない
アルカリ性 変化しない 青色に変化させる 青色になる 変化しない
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酸性とアルカリ性とイオン

酸やアルカリが電離するときのようす

<酸の電離(水素イオンH+が生じる)>

様子 イオン式
塩酸の電離 塩酸→水素イオン+塩化物イオン HCl→H++Cl
硝酸の電離 硝酸→水素イオン+硝酸イオン H2SO4→2H++SO42-

<アルカリの電離(水酸化物イオンOHを生じる)>

様子 イオン式
水酸化ナトリウムイオンの電離 水酸化ナトリウム→ナトリムイオン+水酸化物イオン NaOH→Na++OH
水酸化カリウムの電離 水酸化カリウム→カリウムイオン+水酸化物イオン KOH→K++OH
水酸化バリウムの電離 水酸化バリウム→バリウムイオン+水酸化物イオン Ba(OH)2→Ba2++2OH

pH

酸性やアルカリ性の度合いを表す数値。pHは7が中性で、値が小さいほど酸性が強く、大きいほどアルカリ性が強いです。

中和と塩

塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の混合において、塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を混ぜていくと、水溶液の酸性がしだいに弱まります。中性になった水溶液を蒸発させると、白い血しょう(塩化ナトリウム)が現れます。

塩化ナトリウムのように、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついている物質。

中和

酸とアルカリが互いの性質を打ち消しあい、塩と水が生じる化学変化。

  • 酸+アルカリ→塩+水

中和では、酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて、水が生成する。中和は熱を発生する発熱反応です。

  • ++OH→H2

いろいろな塩

中和が起こるとき、酸とアルカリの種類がちがうと、できる塩の種類も変わります。

水に溶けやすい塩ができる中和

塩は蒸発や再結晶によって取り出します。

HCl+NaOH→NaCl+H2O 塩化水素+水酸化ナトリウム→塩化ナトリウム+水
HNO3+KOH→KNO3+H2O 硝酸+水酸化ナトリウム→硝酸カリウム+水

水に溶けにくい塩ができる中和

塩は沈殿になります。

H2SO4+Ba(OH)2→BaSO4+2H2O 硝酸+水酸化バリウム→硝酸バリウム+水
H2CO3+Ca(OH)2→CaCO2+2H2O 炭酸+水酸化カルシウム→炭酸カルシウム+水

水酸化ナトリウム(NaOH)

水酸化ナトリウムは、白色の固体で潮解性です。空気中の水分を吸収してとけていく性質を潮解性という。そのため、水酸化ナトリウムの質量をはかりとるときは、すばやく行う必要がある。

水酸化ナトリウムの溶解度

水に溶解するときに、多量の発熱が起こる溶解度は非常に高く、100gの水に20°Cで100g、100°Cで347g溶解する。水溶液は強いアルカリ性を示し、タンパク質だけでなく、植物繊維(セルロース)もとかす場合がある。この性質があるため、濃い水酸化ナトリウム水溶液は、木材バルブを溶解してレーヨンを生成するときに用いられる。

  • 溶解度…水100gに溶ける物質の質量のことです。物質の種類によっても変わりますし、水の温度によっても変化します。

苛性ソーダ

水酸化ナトリウムは、ガラスをとかすほど激しくほかの物質と反応するので、苛性ソーダとよばれる場合がある。ソーダとは、もともと炭酸ナトリウムのことだったのですが、それがナトリウムをふくむ物質すべてを意 味するようになったために、こうよばれます。漢字を当てて、苛性曹達と記される場合もある。

炭酸水素ナトリウム

二酸化炭素を吸収して、炭酸ナトリウムを生じる二酸化炭素が多量に存在する場合は、炭酸水素ナトリウムとなる。

  • 炭酸水素ナトリウム…私たちに非常に身近な物質で、ホットケーキミックスに入っているベーキングパウダーや、ふくらし粉、重曹などにも含まれて物質。

確認中2理科「炭酸水素ナトリウムの熱分解」ポイントまとめ

注意点

水酸化ナトリウムには潮解性があり、その水溶液は、空気中の二酸化炭素を吸収するので、ある濃度の水溶液をつくるのも、その濃度を維持するのにも注意が必要である。

硫酸の性質

硫酸の分子式と電離では、硫酸の分子式が、H2SO4で、水溶液中での電離式は、H2SO4 → 2H+ + SO42-となり硫酸イオンという。

無色

無色で、不揮発性の酸であり、三酸化硫黄という固体と水から生成したものなので、加熱しても気体は生じない。そのため、不揮発性の酸とされる。

水に溶かす

濃硫酸は密度が大きく、水にとかすと発熱する。濃硫酸を水でうすめる場合は、冷却しながら水に徐々に濃硫酸を加える。

濃硫酸

濃硫酸には脱水性、吸湿性がある物質内にふくまれる水素原子と酸素原子を2:1の割合でとり去る性質を脱水性、物質にふくまれる水分をとり去る性質を吸湿性(吸水性)とよぶ。希硫酸(うすい硫酸)は強い酸性を示す。これに対して、濃硫酸はほとんど酸性を示さない。

硫酸バリウム

塩化バリウム水溶液に加えると白色の沈殿を生じる白色の沈殿は硫酸バリウムである。硫酸バリウムは水に溶けにくい塩です。中和が起こった後は、電離して水に溶けている状態ではなく、むずびついて白い物質として沈殿します。硫酸と水酸化バリウム水溶液を完全に中和させると、水溶液中にはイオンがまったく存在しない状態になります。つまり、電流が流れなくなることも覚えておきましょう。

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