「中学校理科 第1分野/化学変化とイオン」の版間の差分

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File:ボルタの電椎のしくみ.svg|thumb|200px|left|ボルタの電椎のしくみ
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[[ファイル:1-Blue and red litmus paper.jpg|thumb|left|リトマス紙]]
 
中学2年これまで(えんさん)や酢酸(さくさん)や硫酸(りゅうさん)などの酸について学んだ。これらの薄い水溶液は、つぎのような性質であったを示す
 
塩酸(えんさん)や酢酸(さくさん)や硫酸(りゅうさん)などの薄い水溶液は、つぎのような性質を示す。
* 青色リトマス紙を赤色に変える。
* BTB液を加えると赤色になる。
 
このような性質を'''酸性'''(さんせい)と言った。また、酸性を示す物質を'''酸'''(さん、acid)と言った。酸性の水溶液のこれらの性質の理由は、イオンの観点で見ると、実は水素イオンH<sup>+</sup>の性質である。したがって、酸とアルカリをイオンの観点から定義しなおすと次のようになる
私たち中3以上の読者は、この酸(さん)の定義を、イオンの観点から、定義しなおそう。
 
結論から言うと、酸とは、水溶液に溶けたときに、水素イオン H<sup>+</sup> を出す物質である。いっぽう、アルカリとは、水溶液に溶けたときに、水酸化物イオン OH<sup>-</sup> を出す物質か、あるいは他の物質の作った水素イオン H<sup>+</sup> を受け取る物質である。
 
考えてみれば、酸である塩酸 HCl や、硫酸(りゅうさん) H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> など、化学式に水素原子 H を含んでいる。
 
しかし、水 H<sub>2</sub>O のように、必ずしも水素原子Hを含んでいるからと言って、酸性になるとは限らない。
 
水の一部は、次の式のように電離している。
 
:H<sub>2</sub>O → H<sup>+</sup> + OH<sup>-</sup>
:水分子 → 水素イオン + 水酸化物イオン
 
純水中で、電離している水分子は、ごく一部なので、純水は電気を流さない。
 
水の場合、 H<sub>2</sub>O 分子中に、HとOHという、酸になるHと、アルカリになるOHという、両方のイオンを含んでいるので、全体的には水は中性である。
 
 
また、アンモニウムイオン NH<sub>4</sub> のように、水素原子を含んでいても、アルカリ性である。
アンモニアNH<sub>3</sub>が、他の物質から水素イオンを受け取って NH<sub>4</sub> になっているので、アンモニアおよびアンモニウムイオンは、アルカリ性というわけである。
 
水溶液中では、アンモニアは、つぎのように、水素イオンを受け取り、電離する。
 
:NH<sub>3</sub> + H<sup>+</sup> → NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
 
以上のアンモニアの電離の式のように、酸やアルカリの化学式を覚えるときは、反応式も、いっしょに覚えること。
 
結論から言うと、酸とは、水溶液に溶けたときに水素イオン H<sup>+</sup> を出す物質である。いっぽう、アルカリとは、水溶液に溶けたときに水酸化物イオン OH<sup>-</sup> を出す物質か、あるいは他の物質の作った水素イオン H<sup>+</sup> を受け取る物質である。
分子の式だけだと、物質によっては、酸かアルカリかは、分かりづらい。
 
これまでに学んだ酸である塩酸 HCl や硫酸 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> などは、化学式に水素原子 H を含んでいた。この水素原子が水素イオンになるというわけである。ただし、水素原子Hを含んでいれば酸性になるとは限らない。たとえば、アンモニアNH<sub>3</sub>は水に溶けると次のようにして電離するのでアルカリである。
 
:NH<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>O → HO→NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + OH+OH<sup>-</sup>
さて、つぎの節では小学校から中学2年までに習った、酸とアルカリの基本的な性質を復習しよう。
 
このように、ある物質が酸かアルカリかどちらでもないかは、イオン反応式も知らなければ判断できないので注意が必要だ。
今までに習った酸やアルカリの基本的な性質や実験例も、高校入試には出てくる。
 
さて、つぎの節では、小学校以来これまで習ったアルカリの基本的な性質を復習する。イオンの観点もとづいた新しいよる酸やアルカリの定義をおぼえるだけと、これまに習った酸やアルカリの基本的く、性質や実験例、具体的な反応式なども、中学生は、おぼえる必要があるを関連付けてしっかり理解しよう
 
=== 酸とアルカリの復習 ===