中3理科「酸とアルカリ」水素イオンや水酸化物イオンの移動の問題

イオンの学習が化学電池まで進むと、あとは酸・アルカリ・中和に関する問題が続きます。酸やアルカリとは何なのか。登場する水素イオンや水酸化物イオンの性質もしっかりと押さえていきましょう。

酸とは？

酸とは、水に溶けると酸性を示す物質です。もしあなたがお風呂に入り、お風呂のお湯が酸性になると、あなたは酸ということになります。有名な酸として、塩化水素や二酸化炭素、硫酸などがあります。

酸を溶かすと電離し、陽イオンと陰イオンが生じます。酸が電離すると必ず水素イオンH⁺という陽イオンが生じます。つまり、水溶液が酸性になる正体は水素イオンH⁺なのです。

酸を水に溶かし、酸性にした水溶液には次のような特徴があります。

塩酸に含まれるイオンの移動に関する問題です。うすい硝酸カリウム水溶液で湿らせたろ紙の上に、うすい塩酸をしみ込ませた糸を置き、下の図のように、電圧をかけるとどのリトマス紙の色が変化するでしょうか。

うすい塩酸中のイオンは、陽イオンの水素イオンH⁺と陰イオンの塩化物イオンCl^–です。電圧をかけると、陽イオンは陰極に、陰イオンは陽極に移動します。

酸性の正体は水素イオンH⁺なので、陰極側の青色リトマス紙が赤色に変化します。

アルカリとは、水に溶けるとアルカリ性を示す物質です。もしあなたがお風呂に入り、お風呂のお湯がアルカリ性になると、あなたはアルカリということになります。有名なアルカリとして、水酸化ナトリウムやアンモニア、石灰などがあります。

アルカリを溶かすと電離し、陽イオンと陰イオンが生じます。アルカリが電離すると必ず水酸化物イオンOH^–という陰イオンが生じます。つまり、水溶液がアルカリ性になる正体は水酸化物イオンOH^–になるのです。

アルカリを水に溶かし、アルカリ性にした水溶液には次のような特徴があります。

水酸化ナトリウム水溶液に含まれるイオンの移動に関する問題です。うすい硝酸カリウム水溶液で湿らせたろ紙の上に、水酸化ナトリウム水溶液をしみ込ませた糸を置き、下の図のように、電圧をかけるとどのリトマス紙の色が変化するでしょうか。

水酸化ナトリウム水溶液中のイオンは、陽イオンのナトリウムイオンNa⁺と陰イオンの水酸化物イオンOH^–です。電圧をかけると、陽イオンは陰極に、陰イオンは陽極に移動します。

アルカリ性の正体は水酸化物イオンOH^–なので、陽極側の赤色リトマス紙が青色に変化します。