![[中学理科]「イオン」と「中和反応」の関係を丁寧に解説！](https://i0.wp.com/you-can-blog.com/wp-content/uploads/2022/06/lab-gda02ba72a_1920.jpg?fit=1920%2C1280&ssl=1)
みなさんこんにちは、ゆーきゃんです。
今回のテーマは、「イオン」と「中和反応」の関係についてです。
以前、イオンと電池・電気分解の関係について解説しましたが、中和反応のメカニズムにもイオンが関わっています。
そこで、イオンと中和反応の関係を見ていきましょう。
また、本記事と合わせて以下の記事も是非ご覧ください。
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「中和反応」とは何か？
早速、本題である「中和反応」についてみていきましょう。
例えば、塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応について考えていきましょう。
塩酸は次のイオン反応式に示すように、電離します。
HCl → H+ + Cl–
一方で、水酸化ナトリウムでは水に溶かすと次のように電離します。
NaOH → Na+ + OH–
このとき、H+とOH–が結びついて「水」ができ、残りのNa+とCl–が結びつき「塩」として塩化ナトリウムが生成されます。
結局のところ、上記のイオン反応式を足し合わせることによって、塩酸と水酸化ナトリウムの中和の化学反応式は以下のようになります。
HCl + NaOH → NaCl + H2O
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塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応では、その反応が完結したときに中性となります。
しかし、例えば硫酸とアンモニアの中和反応では、その反応が終わったときに液性は酸性となります。
そのため、どのような酸・アルカリを用いるかによって、中和反応後の液性が変化することにも注意しましょう。
「中和反応」におけるイオンの個数の推移について
酸とアルカリが過不足なく反応するとき(これを「中和点」といいます)、以下が成立します。
先ほどの塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応において、各イオンの個数がどう変化するか考えていきましょう。
中和点に至るまで
実験前の段階でビーカーに塩酸をいれておき、そこに水酸化ナトリウム水溶液を滴下していきます。
このとき、ここに含まれるHCl分子の個数を100としましょう。
中和点に至るまでは、
- 水酸化ナトリウム水溶液を滴下してゆくと、水酸化物イオンがすべて水素イオンと結びつくため、水酸化物イオンの個数は常に0となる
- それに伴い、水素イオンの個数は減少してゆく
- 塩酸の電離によって生じた塩化物イオンの個数は変化しない
- 水酸化ナトリウム水溶液の滴下に伴い、ナトリウムイオンの個数は増加してゆく
- すべてのイオンの個数は変化しない
ことがいえます。
これをグラフにすると以下のようになります。
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中和点以降
中和点以降では、次のようにイオンの個数は変化します。
- 水酸化ナトリウム水溶液を滴下してゆくと、水酸化物イオンの個数は増えてゆく
- 水素イオンの個数は0のまま変化しない
- 塩酸の電離によって生じた塩化物イオンの個数は変化しない
- 水酸化ナトリウム水溶液の滴下に伴い、ナトリウムイオンの個数は増加してゆく
- すべてのイオンの個数は増加してゆく
これをグラフにすると以下のようになります。
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まとめ：[中学理科]「イオン」と「中和反応」の関係を丁寧に解説！
いかがでしたか。
今回の記事では、「イオン」と「中和反応」の関係を解説しました。
中和反応では、
というのがポイントでした。
中和反応に関する問題では、各種イオンの個数がどう変化してゆくかが問題で問われることが多いです。
中和点前後で各種イオンがどう振る舞うかは他の問題にもあたって、練習を積んでいくとよいでしょう。
今後はイオンに関する応用問題を解説していきます。
最後までご一読いただきありがとうございました。
また、本記事と合わせて以下の記事も是非ご覧ください。
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