2年化学TB 資料20 酸と塩基

  2年   組   番(               )

酸と塩基の反応

酸と塩基

身近にある酸や塩基の性質は何によって決まるのか。

酸性と塩基性

レモンのしぼり汁、食酢、薄い塩酸など
 酸味を示し、青色リトマス紙を赤くする。→( 酸性 )を示す物質(  )
水酸化ナトリウム、アンモニア水、石鹸水
 苦味を示し、赤色リトマス紙を青くする。酸の性質を打ち消す
                    →( 塩基性 )を示す物質( 塩基 )
塩基のうちで水に溶けやすいものを( アルカリ )、水溶液の性質を( アルカリ性 )

酸性と水素イオン

塩化水素の水溶液(塩酸)の中
 HCl → H + Cl

 酸性は、水素イオン(プロトン)Hのはたらきで現れる性質であり、電離してHを生じる物質が酸である。
 生じたHは水分子と結合してオキソニウムイオンHになる。
 HCl + HO → H + Cl

 酢酸CHCOOHは水溶液中で、
  CHCOOH → H + CHCOO

酸・塩基の定義

アレーニウスの定義> 1887年

 「は水溶液中で電離して水素イオンHを生じる物質であり、

  塩基は水溶液中で電離して水酸化物イオンOHを生じる物質である。」

塩化水素や塩酸は、水中で電離してHを生じるから酸である。
水酸化ナトリウムNaOHは、水溶液中で電離してOHを生じるから塩基(アルカリ)である。

ブレンステッドの定義> 1923年

 「水素イオンを放出する物質であり、

  塩基水素イオンを受けとる物質である。」

 たとえば、アンモニアNHは分子内にOHをもたないが、水に溶けると水HOと反応し、次のように電離するので塩基性を示す。
 NH + HO → NH + OH

ブレンステッドの定義によると、塩基であるNHが、酸であるHOから水素イオンHを受け取る反応とみなされる。

 HやOHが存在しない気体中で起こる反応も、酸と塩基の反応として統一的に説明できる。

 HCl + NH → NHCl
 (酸)   (塩基)

酸・塩基の価数

 酸が完全に電離したと仮定した場合、に酸1molが出しうるHの物質量の数値を 
 ( 酸の価数 )といい、1価の酸、2価の酸、・・・とよぶ。

  1価の酸 HCl CHCOOH
  2価の酸 HSO

    HSO → H + HSO
    HSO → H + SO2−

 塩基が完全に電離したとき塩基1molが出しうるOHの物質量の値を
 ( 塩基の価数 )という。

  1価の塩基 NH、NaOH
  2価の塩基 Ba(OH)

酸・塩基の強弱

 同じ濃度 0.10mol/lの塩酸 >> 0.10mol/l酢酸水溶液

 塩酸のほうが水に溶けた酸の全量のうち、Hと陰イオンに電離している割合が大きいからである。
この割合を( 電離度 )という。
1価の酸の電離度は次式で表され、最大値は1である。

 α=電離した酸の物質量(または濃度) / 溶かした酸の物質量(または濃度)

 電離度が1に近い酸・塩基を、それぞれ( 強酸 )・( 強塩基 )という。

 強酸・・・塩化水素HCl、硝酸HNO、硫酸HSOなど
強塩基・・・水酸化ナトリウムNaOH、水酸化カリウムKOH、水酸化カルシウムCa(OH)など

電離度が1よりずっと小さい酸・塩基を、それぞれ( 弱酸 )・( 弱塩基 )という。
たとえば、25℃のとき、0.1mol/lでの電離度は、酢酸CHCOOHで約0.16、
                                アンモニアNHで約0.013となる。
 一般に弱酸や弱塩基の電離度は、濃度が低いほど大きい。