イントロ
中和で本当に変化する粒子を見る
H⁺とOH⁻が水になる
中和は酸と塩基が反応し、H⁺とOH⁻から水が生じる反応です。溶液中に残るイオンを消去すると、正味の変化が見えます。
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定義
中和と傍観イオン
- 教科書では
- 中和ではH⁺とOH⁻が水になり、反応前後で変化しないイオンを傍観イオンと呼びます。
- 言いかえると
- 塩酸と水酸化ナトリウムの反応では、HCl由来のH⁺とNaOH由来のOH⁻がH₂Oになります。Na⁺とCl⁻は溶液中に残り、塩化ナトリウムを構成するイオンです。全イオン式の両辺に同じ形であるイオンを消すと、正味の反応式になります。
公式
三つの表し方
同じ反応を、物質・全粒子・変化する粒子の順で読みます。
分子式で表した反応
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)
酸と塩基から塩と水が生じる全体を表します。
- (aq)水溶液
使うときのコツ
水溶液中の強電解質を次にイオンへ分けます。
正味のイオン反応式
H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l)
Na⁺とCl⁻を両辺から除き、実際に変化する粒子だけを示します。
- 正味反応前後で変化する部分
使うときのコツ
原子数だけでなく、左辺の電荷合計0と右辺0も確認します。
解くコツ
強電解質をイオンへ分け、左右に同じイオンを傍観イオンとして消し、原子数と電荷で最終式を検算します。
手順
正味の式を作る手順
- 1
状態記号を含む全体の反応式を整える
- 2
水溶液中で電離する強電解質をイオンへ分ける
- 3
左右に同じ形・同じ係数である傍観イオンを消す
- 4
残った式について原子数と電荷の合計を確認する
比較
| 表し方 | 見える情報 | HCl+NaOHの例 |
|---|---|---|
| 分子式 | 使った物質と生成物 | HCl+NaOH→NaCl+H₂O |
| 全イオン式 | 水溶液中の主な粒子 | H⁺, Cl⁻, Na⁺, OH⁻ |
| 正味の式 | 実際に変化する粒子 | H⁺+OH⁻→H₂O |
表し方分子式
- 見える情報
- 使った物質と生成物
- HCl+NaOHの例
- HCl+NaOH→NaCl+H₂O
表し方全イオン式
- 見える情報
- 水溶液中の主な粒子
- HCl+NaOHの例
- H⁺, Cl⁻, Na⁺, OH⁻
表し方正味の式
- 見える情報
- 実際に変化する粒子
- HCl+NaOHの例
- H⁺+OH⁻→H₂O
目的に応じて表し方を変えます。正味の式だけでは、どの塩を使ったかまでは分かりません。
例
- 場面
- H₂SO₄(aq)+2KOH(aq)→K₂SO₄(aq)+2H₂O(l)から正味のイオン反応式を得る。
- 順に考えると
- 量的な全イオン式を2H⁺+SO₄²⁻+2K⁺+2OH⁻→2K⁺+SO₄²⁻+2H₂Oと表します。両辺の2K⁺とSO₄²⁻を消すと、2H⁺+2OH⁻→2H₂Oです。全係数を2で割ります。
- ここが結論
- 正味の式はH⁺(aq)+OH⁻(aq)→H₂O(l)です。電荷とH、Oの原子数は左右で一致します。
注意
すべてをイオンへ分けない
確認
確認テスト
Q1
HCl(aq)+NaOH(aq)の中和で、傍観イオンの組合せはどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
中和の正味の変化はH⁺+OH⁻→H₂O
- 2
傍観イオンは反応前後で同じ形・係数のまま残る
- 3
分子式、全イオン式、正味の式は見せる情報が異なる
- 4
最終式は原子数と電荷の両方で検算する