塩の分類と水溶液の性質
カメレオン先生塩の名前の見た目にまどわされない。NaHCO₃は酸性塩の形でも水溶液は塩基性になるよ。
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- 塩(新しいタブで開きます)は組成の中にH⁺やOH⁻を残すかどうかで、正塩・酸性塩・塩基性塩の3つに分類される。
- 強酸(新しいタブで開きます)と強塩基からできた正塩(NaClなど)の水溶液(新しいタブで開きます)は中性(新しいタブで開きます)を示す。
- 弱酸と強塩基からできた正塩(CH₃COONaなど)の水溶液は、弱酸の陰イオン(新しいタブで開きます)が水と反応して塩基性を示す。
詳しく
塩の3つの分類
酸と塩基が中和すると、水とともに塩ができる。たとえばでは、HClとNaOHが1molずつ反応してNaClが1molできる。塩は、組成の中に酸のH⁺や塩基のOH⁻をそのまま残しているかどうかで3つに分けられる。H⁺もOH⁻も残っていない塩を正塩といい、塩化ナトリウムNaClや酢酸ナトリウムCH₃COONaがその例だ。
組成の中に酸のH⁺が残っている塩を酸性塩という。炭酸水素ナトリウム(新しいタブで開きます)NaHCO₃や硫酸水素(新しいタブで開きます)ナトリウムNaHSO₄がその例で、名前に「水素」とつく塩の多くがこの分類に入る。
組成の中に塩基のOH⁻が残っている塩を塩基性塩という。塩化水酸化マグネシウムMgCl(OH)などがその例で、酸性塩に比べて数は少ない。
例:塩の名前と水溶液の性質は一致しない
炭酸水素ナトリウムNaHCO₃は組成の上では酸性塩に分類されるが、その水溶液は塩基性を示す。炭酸水素イオンHCO₃⁻が水と反応し、水酸化物イオンOH⁻を生じるためである。
塩化ナトリウムNaClは強酸の塩化水素HClと強塩基の水酸化ナトリウムNaOHからできた正塩で、水溶液は中性を示す。Na⁺とCl⁻はどちらも水と反応しないためである。
酢酸ナトリウムCH₃COONaは弱酸の酢酸と強塩基の水酸化ナトリウムからできた正塩だが、水溶液は塩基性を示す。酢酸イオンCH₃COO⁻の一部が水からH⁺を受け取り、OH⁻が残るためである。
なぜ正塩でも酸性・塩基性に分かれるのか
正塩の水溶液の性質は、もとになった酸と塩基の強弱で決まる。強酸と強塩基からできた正塩は、水に溶けてもイオンが水と反応しないため、水溶液は中性のままだ。
弱酸と強塩基からできた正塩は、弱酸からできた陰イオンが水と反応してOH⁻を生じるため、水溶液は塩基性になる。反対に、強酸と弱塩基からできた塩化アンモニウムNH₄Clのような正塩は、弱塩基からできた陽イオンが水と反応してH⁺を生じるため、水溶液は酸性になる。
このように、弱い酸や弱い塩基からできたイオンが水と反応して水溶液の性質を変える働きを塩の加水分解といい、くわしくは「化学」で学ぶ。正塩という名前だけで水溶液の性質を決めつけず、もとの酸・塩基の強弱を確かめることが大切だ。
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/salt-classification-and-solution-properties/?from=print#quiz
炭酸水素ナトリウムNaHCO₃は、組成から見るとどの分類に入るか。
- ◯ 中和していない酸
- ◯ 酸性塩
- ◯ 塩基性塩
- ◯ 正塩
正解:酸性塩
NaHCO₃は組成の中に酸のH⁺が残っているため酸性塩に分類される(水溶液(新しいタブで開きます)の性質は塩基(新しいタブで開きます)性だが、分類は組成で決まる)。塩化ナトリウムNaClの水溶液が中性を示す理由として正しいものはどれか。
- ◯ 水溶液中にH⁺が全く存在しないから
- ◯ Na⁺とCl⁻がどちらも水と反応しないから
- ◯ NaClが塩基性塩だから
- ◯ NaClが酸性塩だから
正解:Na⁺とCl⁻がどちらも水と反応しないから
NaClは強酸HClと強塩基NaOHからできた正塩で、Na⁺とCl⁻はどちらも水と反応しないため水溶液は中性(新しいタブで開きます)になる。塩化アンモニウムNH₄Clの水溶液が酸性を示す理由として正しいものはどれか。
- ◯ NH₄Clが酸性塩だから
- ◯ Cl⁻が水と反応してOH⁻を生じるから
- ◯ NH₄⁺の一部が水と反応してH⁺を生じるから
- ◯ アンモニアが強塩基だから
正解:NH₄⁺の一部が水と反応してH⁺を生じるから
NH₄ClはNH₄⁺の一部が水と反応してH⁺を生じるため、水溶液は酸性になる。0.20mol/Lの塩酸20mLと0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液20mLを混合して完全に中和させた。生成する塩化ナトリウムの物質量は何molか。
答え:____________
正解:0.0040
HClとNaOHはどちらも1価で物質量が等しく(0.20mol/L×0.020L=0.0040mol)ちょうど中和するので、生成するNaClの物質量も0.0040molになる。
単元のポイント
- 正塩 酸のH⁺も塩基のOH⁻も残っていない塩。例:NaCl、CH₃COONa
- 酸性塩 組成の中に酸のH⁺が残っている塩。例:NaHCO₃、NaHSO₄
- 塩基性塩 組成の中に塩基のOH⁻が残っている塩。例:MgCl(OH)