アレニウスによる酸・塩基の定義
酸 水に溶けてH⁺を出す物質 例 HCl, H₂SO₄, CH₃COOH
塩基 水に溶けてOH⁻を出す物質 例 NaOH, Ca(OH)₂, NH₃
中和反応 酸＋塩基 → 塩＋水
例 HCl＋NaOH → NaCl＋H₂O
H₂SO₄＋2NaOH → Na₂SO₄＋2H₂O
CH₃COOH＋NaOH → CH₃COONa＋H₂O
HCl＋NH₃ → NH₄Cl
例のように, 塩基がアンモニアNH₃である中和反応はやや特殊である.
NH₃は水溶液中で, NH₃＋H₂O ⇄ NH₄⁺＋OH⁻ のように電離して塩基性を示す.
そこで, アンモニアは一旦水を加えて塩基NH₄OHと考え, 後で水を取り除く.
例 塩酸とアンモニア水の中和反応 H⁺＋Cl⁻＋NH₄⁺＋OH⁻ → NH₄Cl＋H₂O
両辺からH₂Oを除くと HCl＋NH₃ → NH₄Cl
結局, アンモニアの中和反応では, アンモニウムイオンNH₄⁺の塩のみができる.
例 硫酸とアンモニア水の中和反応 H₂SO₄＋2NH₃ → (NH₄)₂SO₄
中学で学習した最も基本的な反応原理であり, イオン反応式 H⁺＋OH⁻ → H₂O が根幹をなす.
酸と塩基をそれぞれ陽イオンと陰イオンに分け, 別のイオンと組み合わせればよい.
例 H⁺＋Cl⁻＋Na⁺＋OH⁻ → Na⁺＋Cl⁻＋H₂O
結局, 酸の陰イオンと塩基の陽イオンが結びつくことになり, これを塩という.
塩基と塩の違いに注意して欲しい. これらは全く別物である.
重要なのは, 反応前の物質が与えられただけで, 化学反応式を自分で作成できることである.
問 HClとZn(OH)₂を混ぜると?
まず, 与えられた反応前の各物質の特性は何かを考える必要がある.
さらに, 物質がその特性を持っているとき, どういう反応が起こるかを原理から考える.
HClは酸, Zn(OH)₂は塩基であるから, それらを混ぜると中和して水ができるはずである.
よって, 2HCl＋Zn(OH)₂ → ZnCl₂＋2H₂O のような化学反応式を作成できる.
今まで何も考えずに適当にイオンを組み合わせていただけの人は反省して欲しい.
中和反応なら何とかなっても, 他のより複雑な原理に基づく化学反応式を作成することは難しい.
塩から逆に反応前の酸と塩基を推定することも重要である.
NaClは, 陽イオンNa⁺にOH⁻を結びつけて, 塩基NaOHからできた塩であるとわかる.
同様に, 陰イオンCl⁻にH⁺を結びつけて, 酸HClからできた塩であるとわかる.
