酸・アルカリの電離とpH
カワウソ先生電離式はHClとNaOHの2つだけまず覚えて、H⁺とOH⁻がどちら側につくかをセットで確認するとpHの大小もつながって覚えられるよ。
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- 酸は電離してH⁺を生じる物質、アルカリは電離してOH⁻を生じる物質である。
- pHは7が中性で、7より小さいと酸性、7より大きいとアルカリ性になる数値である。
- 電気泳動の実験で、H⁺は陰極（新しいタブで開きます）側へ、OH⁻は陽極側へ動くことが確かめられる。
詳しく
酸とアルカリの電離
酸は、水に溶けて電離し、水素イオンH⁺を生じる物質である。塩（新しいタブで開きます）化水素（新しいタブで開きます）（塩酸のもとになる気体）が水に溶けると、HCl→H⁺＋Cl⁻のように電離し、生じたH⁺のために水溶液（新しいタブで開きます）は酸性を示す。
アルカリは、水に溶けて電離し、水酸化物イオンOH⁻を生じる物質である。水酸化ナトリウムが水に溶けると、NaOH→Na⁺＋OH⁻のように電離し、生じたOH⁻のために水溶液がアルカリ性になる。
酸性の水溶液はH⁺を、アルカリ性の水溶液はOH⁻をふくむ。酸性・アルカリ性のちがいは、水溶液中にどちらのイオン（新しいタブで開きます）が生じているかのちがいから説明できる。
pHと電気泳動の実験
酸性やアルカリ性の強さは、pHという数値で表す。pHが7のとき水溶液は中性で、7より小さいほど酸性が強く、7より大きいほどアルカリ性が強い。
食塩水をしみこませたろ紙の上に青色リトマス紙を置き、中央に塩酸をつけて電圧をかけると、青色リトマス紙の赤く変わった部分が陰極側へ動いていく。これは、酸性にするH⁺が陽イオンであり、陰極へ引かれて移動するためである。
同じ実験を赤色リトマス紙と水酸化ナトリウム水溶液で行うと、赤色リトマス紙の青く変わった部分は陽極側へ動く。アルカリ性にするOH⁻は陰イオンであり、陽極へ引かれて移動するためである。
イオンの移動方向から電離がわかる
電気泳動の実験で色の変わった部分が動く方向は、酸性やアルカリ性にしているイオンの電気の種類と対応している。陽イオンは陰極へ、陰イオンは陽極へ移動するという電離の性質が、そのまま観察できるのだ。
この実験から、酸性を示すH⁺は陽イオンであり、アルカリ性を示すOH⁻は陰イオンであることが確かめられる。酸とアルカリの性質は、電離して生じるイオンの種類によって決まっている。
酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせると、H⁺とOH⁻が結びついて別の変化が起こる。次のページでは、この反応である中和について見ていく。
確認問題
確認問題（解答用紙）
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/acids-alkalis-and-ions-ph/?from=print#quiz
塩化水素が水に溶けて電離するときの電離式として正しいものはどれか。
- ◯ HCl→HCl⁺＋電子
- ◯ HCl→H⁻＋Cl⁺
- ◯ 2HCl→H₂＋Cl₂
- ◯ HCl→H⁺＋Cl⁻
正解：HCl→H⁺＋Cl⁻
塩（新しいタブで開きます）化水素（新しいタブで開きます）は水に溶けて電離し、水素イオンH⁺と塩化物イオン（新しいタブで開きます）Cl⁻に分かれる。水酸化ナトリウムが水に溶けて電離するときの電離式として正しいものはどれか。
- ◯ NaOH→Na⁺＋OH⁻
- ◯ NaOH→Na²⁺＋O²⁻＋H⁺
- ◯ 2NaOH→Na₂＋O₂＋H₂
- ◯ NaOH→Na⁻＋OH⁺
正解：NaOH→Na⁺＋OH⁻
水酸化ナトリウムは水に溶けて電離し、ナトリウムイオンNa⁺と水酸化物イオンOH⁻に分かれる。pHの値が7より小さい水溶液は何性か。
- ◯ 中性
- ◯ 中和している
- ◯ アルカリ性
- ◯ 酸性
正解：酸性
pHは7のとき中性で、7より小さいほど酸性が強く、7より大きいほどアルカリ性が強い。食塩水をしみこませたろ紙の上で、塩酸をつけた青色リトマス紙に電圧をかけると、赤く変わった部分はどちらへ動くか。
- ◯ 陽極側
- ◯ 陰極側
- ◯ 電極の両側へ同時に動く
- ◯ 動かない
正解：陰極側
酸性にするH⁺は陽イオンであり、陰極（新しいタブで開きます）へ引かれて移動するため、赤く変わった部分は陰極側へ動く。
単元のポイント
- 酸 水に溶けて電離し、水素イオンH⁺を生じる物質
- アルカリ 水に溶けて電離し、水酸化物イオンOH⁻を生じる物質
- pH 水溶液の酸性・アルカリ性の強さを表す数値。7が中性、7より小さいと酸性、7より大きいとアルカリ性
- 電気泳動の実験 リトマス紙の色が変わった部分が、H⁺は陰極側へ、OH⁻は陽極側へ動くことからイオンの移動を確かめる実験