イントロ
H⁺の受け渡しで酸・塩基を見る
性質の暗記から粒子の役割へ
酸は相手へ水素イオンH⁺を与える物質、塩基は相手からH⁺を受け取る物質です。反応相手との組合せを見て役割を判定します。
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定義
酸と塩基
- 教科書では
- 酸はH⁺を与える側、塩基はH⁺を受け取る側として定義できます。
- 言いかえると
- 塩酸のような酸性水溶液は水中でH⁺に関係する粒子を生じ、塩基性水溶液はOH⁻を生じるものがあります。より広く反応を見ると、HClがH₂OへH⁺を渡すときHClが酸、H₂Oが塩基です。同じ物質でも反応相手により役割が変わる場合があるため、名前だけでなくH⁺の移動を読みます。
公式
H⁺授受を示す反応
H⁺がどちらからどちらへ移ったかを追います。
塩化水素と水
HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻
HClがH⁺を与える酸、H₂OがH⁺を受け取る塩基です。
- H₃O⁺水分子がH⁺を受け取ったオキソニウムイオン
- Cl⁻HClがH⁺を与えた後の粒子
使うときのコツ
反応前後で原子数と電荷の合計が保存されることも確認します。
解くコツ
反応式の前後でHを1個失った粒子を酸、Hを1個受け取った粒子を塩基と判断します。
比較
| 観点 | 酸 | 塩基 |
|---|---|---|
| H⁺の授受 | H⁺を与える | H⁺を受け取る |
| 水溶液の代表例 | 塩酸・酢酸 | 水酸化ナトリウム・アンモニア |
| 指示薬の変化 | 酸性側の変化 | 塩基性側の変化 |
| 安全 | 味や触感で確かめない | 味や触感で確かめない |
観点H⁺の授受
- 酸
- H⁺を与える
- 塩基
- H⁺を受け取る
観点水溶液の代表例
- 酸
- 塩酸・酢酸
- 塩基
- 水酸化ナトリウム・アンモニア
観点指示薬の変化
- 酸
- 酸性側の変化
- 塩基
- 塩基性側の変化
観点安全
- 酸
- 味や触感で確かめない
- 塩基
- 味や触感で確かめない
指示薬は観察の手段ですが、定義の中心はH⁺の授受です。色覚に依存せず記録値やラベルも使います。
手順
酸・塩基を判定する手順
- 1
反応式でHを含む粒子を反応前後で対応させる
- 2
H⁺を1個与えた側と受け取った側を特定する
- 3
与えた側を酸、受け取った側を塩基と名付ける
- 4
原子数と電荷の合計が保存されているか確認する
例
- 場面
- NH₃ + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻で、NH₃とH₂Oの役割を判定する。
- 順に考えると
- NH₃は反応後にNH₄⁺となり、H⁺を1個受け取っています。したがってNH₃は塩基です。H₂OはH⁺を与えてOH⁻になったため、この反応では酸として働きます。電荷は左辺0、右辺は+1と−1の合計0です。
- ここが結論
- NH₃が塩基、H₂Oが酸です。H₂Oを常に中性で役割なしとせず、反応相手とのH⁺移動を読みます。
注意
酸はHを含む物質すべてではない
確認
確認テスト
Q1
HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻で、H₂Oの役割を正しく説明したものはどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
酸はH⁺を与え、塩基はH⁺を受け取る
- 2
反応相手との組合せとH⁺の移動から役割を判定する
- 3
OHを含まなくてもNH₃のように塩基となる物質がある
- 4
性質の確認は安全な学校実験と記録に基づき、味見や接触をしない