中和とは? 中和のしかたとは?

これまで、いろいろな酸や塩基について
その性質や用途を調べてきましたが
ここでは、酸と塩基がおこす中和反応や中和によってできる塩について
もっとくわしく調べてみましょう。




塩酸と水酸化ナトリウムの中和

うすい塩酸とうすい水酸化ナトリウム水溶液で
つぎのような実験をしてみましょう。

実験

まずビーカーにうすい塩酸を10立方センチぐらい入れ
これにうすい水酸化ナトリウム水溶液を少しずつくわえていきます。

水酸化ナトリウム水溶液を少し入れるたびに、青色リトマス紙を使って
この液が酸性か塩基性かを調べます。

この液は、水酸化ナトリウム水溶液をくわえるにしたがって
だんだん酸性が弱くなり、
ついには、青色リトマス紙では、色がかわらなくなり
赤色リトマス紙が青くかわるようになります。

今度は、うすい塩酸を少しずつくわえながら赤色リトマス紙で試します。
赤色リトマス紙を使っても、青色リトマス紙を使っても
紙の色がかわらなくなったら液が酸性でも塩基性でもなくなったわけです。

この実験で、塩酸と水酸化ナトリウムの順序を加えても結果は同じです。

このように、酸と塩基が作用しあって
お互いの性質を打消しあうような反応を中和反応といいます。

中和反応は、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の場合だけでなく
いろいろな酸と塩基のあいだでもおこります。



中和の仕方

中和について考えるまえに、もういちど酸と塩基の性質を思いだしてみましょう。

酸とは、水素イオンをつくりだす物質であり
酸性とは、水素イオンがもっている性質です。

塩基とは、電離によって水酸イオンをつくりだす物質であり
塩基性とは、水酸イオンのもっている性質です。

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塩酸は、水とはたらきあって、左の①式のように、完全に電離して
水素イオンと塩素イオンに分かれています。

また、水酸化ナトリウムも、水の中ではほぼ完全に電離して
②式のようにナトリウムイオンと水酸イオンとに分かれています。

そして、塩酸に水酸化ナトリウム水溶液をくわえていると
塩酸が電離してできている水素イオンと
水酸化ナトリウムが電離してできている水酸イオンがむすびついて
上の式のように水ができます。

ですから塩酸の中の水素イオンは
水酸化ナトリウム水溶液によってできた水酸イオンの数だけ減り
溶液の酸性は、だんだん弱められていきます。

もし水酸化ナトリウムの溶液をさらにくわえていくと
水素イオンよりも水酸イオンの数のほうが多くなって
水素イオンの性質はうちけされ、水酸イオンの性質だけか残ります。

そのため、溶液は塩基性をしめすようになります。

水酸化ナトリウムの溶液に、塩酸を入れていく場合にも
水酸イオンと水素イオンの反応によって水ができます。

水酸化ナトリウム水溶液の水酸イオンは
塩酸の水素イオンの数だけ減って、塩基性は弱められ
ついには、水素イオンの数のほうが多くなって酸性をしめすようになります。

したがって中和ということは、つぎのようにいいあらわすこともできます。

中和とは、酸と塩基がはたらきあい
水素イオンと水酸イオンがむすびついて
水にかわるために、お互いの性質を打消しあうことです。

つまり、中和は、酸と塩基とが、直接はたらきあうのではなく
酸が電離してできた水素イオンと塩基が電離してできた
水酸イオンが反応して水になる変化なのです。

このとき、水素イオソの相手だった酸の陰イオン(塩酸の場合には塩素イオン)と水酸イオソの相手だった塩基の陽イオン(水酸化ナトリウムの場合にはナトリウムイオン)は、そのままなんの変化もせずに、水溶液中に残ります。

つまり、中和が進むにつれて、この溶液は塩化ナトリウム(食塩)の水溶液と同じ成分になっていくわけです。

ですから、塩酸と水酸化ナトリウムの水溶液とを
塩素イオンとナトリウムイオンとが
ちょうど同じ数だけ残るようにまぜあわせると
塩化ナトリウムの水溶液になってしまいます。

このように混ぜ合わせることを
塩酸と水酸化ナトリウムを当量に使って中和したといい
できた塩化ナトリウムを塩といいます。







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