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中和とイオン

1 酸性とアルカリ性の水溶液の混ぜ合わせ

(1)中和

 酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせたときに,それぞれの性質を打ち消し合う反応が起こります。この反応を中和反応といいます。ちょうど打ち消し合ったとき混ぜ合わせた液は中性になります。

(2)塩

 酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせたときに水溶液中に新たに発生する物質のことを塩といいます。もとの酸ともアルカリとも性質の異なる物質です。

塩の取り出し方
 水にとけやすい塩の場合は中性になった水溶液から水を蒸発させて再結晶させて取り出すことができます。水にとけにくい塩は溶液中に沈殿するのでろ過によって取り出します。

(3)いろいろな中和の反応式

  • 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜる

     HCl+NaOH→H2O+NaCl

  • 硫酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜる

     H2SO4+2NaOH→2H2O+Na2SO4

  • 硝酸と水酸化カリウム水溶液を混ぜる

     HNO3+KOH→H2O+KNO3

  • 硫酸と水酸化バリウム水溶液を混ぜる

     H2SO4+Ba(OH)2→2H2O+BaSO4

  • 炭酸と水酸化カルシウム水溶液を混ぜる

     H2CO3+Ca(OH)2→2H2O+CaCO3

(4)中和の実験

  • 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和の実験

    塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和の実験

  • 中和と水素の発生の実験

    中和と水素の発生の実験

  • 中和反応でできた塩

    中和反応でできた塩

  • 塩の観察

    塩の観察

2 中和とイオン

(1)中和

 中和反応は酸性を示す水素イオン(H)とアルカリ性を示す水酸化物イオン(OH)が結びついて,水(H2O)ができる反応です。

H+OH→H2O

(2)塩

 混ぜ合わせた酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできる物質をいいます。

(例) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応

 HCl(H+Cl)+NaOH(Na+OH )→H2O 水  +NaCl 塩

(3)混合液の性質とイオン

 HとOHが1個ずつ結びついて水ができます。したがって酸の水溶液とアルカリの水溶液を混ぜ合わせたときの混合液の性質はもとの水溶液中のHとOHの数によって決まります。

  • Hの数>OHの数のとき

    Hの数が余るので混合液は酸性を示します。

  • Hの数=OHの数のとき

    HもOHも存在しないので混合液は中性になります。

  • Hの数<OHの数のとき

    OHの数が余るので混合液はアルカリ性を示します。

    塩酸と水酸化ナトリウムの中和におけるイオンの様子

塩酸と水酸化ナトリウムの中和におけるイオンの様子

 HClが電離してできたHとClにNaOHが電離してできたNaとOHを加えるとHとOHが1対1の割合で結びついて水ができます。Hが溶液中に残っている間は溶液は酸性を示します。中和によってHがちょうどなくなったところが中和点で溶液は中性となります。それ以上のNaOH を加えると溶液中にHは存在しないために中和反応は起こらずOHが余っているために溶液はアルカリ性を示します。

(4)いろいろな中和反応とイオン

  • うすい硝酸と水酸化カリウム水溶液の中和反応

     HNO3(H+NO3)+KOH(K+OH)→H2O(H+OH)+KNO3(K+NO3

    硝酸カリウムは水溶液中にイオンとして存在します。

  • うすい硫酸と水酸化バリウム水溶液の中和反応

     H2SO4(2H+ SO42−)+Ba(OH)2(Ba2++ 2OH)→2H2O(2H+ 2OH)+BaSO4(Ba2++ SO42−

    硫酸バリウムは水にとけません。白色の沈殿として出てきます。

  • 炭酸水と水酸化カルシウム水溶液の中和反応

    H2CO3(2H+CO32−)+Ca(OH)2(Ca2++2OH)→2H2O(2H+2OH)+CaCO3(Ca2++CO32−

    炭酸カルシウムは水にとけません。白色の沈殿として出てきます。

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