中3理科「中和と塩」酸とアルカリの中和の基本を確認!

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イオンに関する分野の最後の学習内容が「中和と塩」です。酸とアルカリの水溶液を混ぜるとどんな反応が起こるのか見ていきましょう。

中和とは

塩酸のような酸性の水溶液と、水酸化ナトリウムのようなアルカリ性の水溶液を混ぜると、お互いの性質を打ち消し合う反応である中和が起こります。

このとき酸性の水溶液中にある水素イオンH+と、アルカリ性の水溶液中にある水酸化物イオンOHが結びつきH2Oが生じます。また、それ以外の酸の陰イオンアルカリの陽イオンが結びつきが同時に生じます。

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中和の反応

  • 水素イオン+水酸化物イオン→水
    H++OH→H2O

塩酸と水酸化ナトリウムの中和

酸性の塩酸とアルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液を混ぜると次のような反応が起こり、水と塩ができます。

  • 塩酸+水酸化ナトリウム水溶液→水+塩化ナトリウム
    HCl+NaOH→H2O+NaCl

この反応をもっと詳しくみてみると、

  • 塩酸+水酸化ナトリウム水溶液→水+塩化ナトリウム水溶液
    H++Cl+Na++OHH2O+Na++Cl

塩酸も水酸化ナトリウム水溶液もどちらも水溶液です。なので電離している状態です。中和反応が起こった後も生じた塩の水溶液になっているので、ナトリウムイオンNa+と塩化物イオンClが水溶液中にあります。

つまり、Na+とClは反応前後で変化していませんので、中和自体の反応は

  • 水素イオン+水酸化物イオン→水
    H++OH→H2O

になります。

硫酸と水酸化バリウム水溶液の中和

酸性の硫酸とアルカリ性の水酸化バリウム水溶液を混ぜると次のような反応が起こり、水と塩ができます。

  • 硫酸+水酸化バリウム水溶液→水+硫酸バリウム
    H2SO4+Ba(OH)2→2H2O+BaSO4

このときできる硫酸バリウムという塩は水に溶けにくい塩ですので、白い沈殿になります。
この反応をもう少し詳しくみてみると、

  • 硫酸+水酸化バリウム水溶液→水+硫酸バリウム
    2H++SO42-+Ba2++2OH2H2O+BaSO4

硫酸バリウムは水に溶けにくい塩です。中和が起こった後は、電離して水に溶けている状態ではなく、むずびついて白い物質として沈殿します。硫酸と水酸化バリウム水溶液を完全に中和させると、水溶液中にはイオンがまったく存在しない状態になります。つまり、電流が流れなくなることも覚えておきましょう。

酸性・中性・アルカリ性を調べる指示薬

中和では、どこで酸性から中性に変わったか。中性からアルカリ性に変わったかを調べる実験を行いますので、BTB溶液やフェノールフタレイン液などの色の変化を覚えておかなくてはなりません。下の記事を参考にしてください。
参考中学理科の試薬・指示薬のまとめ

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