学習目安 | 小: S | 中: S | 高: S

中和

一般小学生

まとめ

中和
酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液が反応して、互いの性質を打ち消し合い、水と塩(えん)が生成される化学反応
  • 酸の水素イオン(H+)とアルカリの水酸化物イオン(OH-)が結合して水(H2O)が生成される
  • 反応に伴い熱が発生する発熱反応であり、完全に反応した中和点で液温が最大となる
  • 水以外に生成される物質は「塩(えん)」と呼ばれ、用いる水溶液の組み合わせによって種類が異なる

解説

中和反応の核心は、酸の性質を示す水素イオン(H+)と、アルカリの性質を示す水酸化物イオン(OH-)が結びついて、中性である水(H2O)に変化することにあります。このとき、水溶液中に残った陽イオンと陰イオンが結びついてできる物質を「塩(えん)」と呼びます。例えば、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の反応では、水と塩化ナトリウム(食塩)が生成されます。

実験においては、指示薬を用いて反応の進行を確認します。酸とアルカリが過不足なく反応した点を「完全中和点」と呼び、このとき液性は中性となります。代表的な指示薬の色変化は以下の通りです。

指示薬 酸性 中性 アルカリ性
BTB溶液 黄色 緑色 青色
フェノールフタレイン溶液 無色 無色 赤色
リトマス紙(青) 赤色 変化なし 変化なし
リトマス紙(赤) 変化なし 変化なし 青色

計算問題では、加えた水溶液の量と、蒸発後に残る固体の重さの関係をグラフから読み取ることが重要です。中和点までは塩の生成量に比例して固体の重さが増加しますが、中和点以降は未反応の溶質(水酸化ナトリウムなど)がそのまま残るため、増加の割合が変化(折れ曲がり)します。この折れ曲がり点が完全中和点を示します。

コラム

中和は熱を放出する「発熱反応」です。そのため、断熱容器などで実験を行うと、中和が進むにつれて液温が上昇し、完全中和に達した瞬間に温度がピークを迎えます。この温度変化を利用して中和点を特定することも可能です。

また、生成される塩の性質は、元の酸とアルカリの強弱によって決まります。強酸(塩酸など)と弱アルカリ(アンモニアなど)からできる塩(塩化アンモニウムなど)は、水に溶けると弱い酸性を示すことがあります。これは「塩の加水分解」という現象によるものですが、中学・高校入試でも、特定の組み合わせによる塩の性質や、蒸発後の固体の計算問題として頻繁に出題されます。

小学生のみなさんへ

「すっぱい」性質せいしつを持つ酸性さんせいの水溶液すいようえきと、「にがい・ぬるぬるする」性質せいしつを持つアルカリ性の水溶液すいようえきをまぜ合わせることを「中和」といいます。

この2つをちょうどよい量でまぜると、おたがいの性質を打ち消し合って、水と「塩(えん)」という別の物質に変わります。たとえば、塩酸と水酸化ナトリウムという薬品をまぜると、わたしたちがふだん食べている「食塩」と水ができます。

まぜている間は熱が出るので、温度が上がります。また、色が変化する魔ま法の液えき体(指示じ薬)を使って、ちょうど中和した瞬間しゅんかんを見つける実験もよく行われます。

ルラスタコラム

胃が痛いときに飲む胃薬には、アルカリ性の成分が含まれていることがあります。これは、出すぎた強い胃酸(酸性)を中和して、胃への刺激を弱めるためです。体の中でも化学反応が役立っているのですね。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜたとき、互いの性質を打ち消し合って水と塩ができる反応を何といいますか。
中和
【応用】 中和反応が起こっているとき、水溶液の温度はどのように変化しますか。また、その理由を簡潔に説明しなさい。
温度は上がる。理由は、中和反応は熱を発生する発熱反応であるため。
【実践】 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えていく実験で、完全に中和した後もさらに水酸化ナトリウム水溶液を加え続けた場合、水溶液を蒸発させて残る固体の内訳はどうなりますか。
中和で生成された食塩(塩化ナトリウム)と、反応せずに残った水酸化ナトリウムの2種類。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する
ルラスタマップ (3層表示) フルサイズで表示 (5層) ↗
マップを生成中…

まだ閲覧履歴がありません