中学理科 / 化学分野
Unit 09
酸・アルカリと中和
レモンが酸っぱいのはなぜ？石けんがぬるぬるするのは？
酸・アルカリの正体とpH、そして中和の仕組みを学ぼう。
🔴 酸・🔵 アルカリ📊 pH スケール⚗️ 中和と塩
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酸とアルカリ
水に溶けると水素イオン（H⁺）を生じるものを酸、 水酸化物イオン（OH⁻）を生じるものをアルカリという。
🔴 酸の性質と例
- 水溶液は酸性（pH < 7）
- 青色リトマス紙を赤に変える
- BTB溶液が黄色になる
- 金属と反応して水素 H₂ を発生させる
- 例：塩酸（HCl）・硫酸（H₂SO₄）・酢酸（CH₃COOH）
🔵 アルカリの性質と例
- 水溶液はアルカリ性（pH > 7）
- 赤色リトマス紙を青に変える
- BTB溶液が青色になる
- フェノールフタレインが赤色になる
- 例：水酸化ナトリウム（NaOH）・水酸化カリウム（KOH）・アンモニア水（NH₃ aq）
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pH——酸性・アルカリ性の強さ
pH（ペーハー）は溶液の酸性・アルカリ性の強さを 0〜14 の数値で表す指標。 pH 7 が中性・7未満が酸性・7より大きいとアルカリ性。
図1：pHスケール。数字が小さいほど酸性が強く、大きいほどアルカリ性が強い。
🌈 指示薬の色の変化
| 指示薬 | 酸性 | 中性 | アルカリ性 |
|---|---|---|---|
| リトマス紙（青） | 赤に変わる | 変化なし（青） | 変化なし（青） |
| リトマス紙（赤） | 変化なし（赤） | 変化なし（赤） | 青に変わる |
| BTB溶液 | 黄色 | 緑色 | 青色 |
| フェノールフタレイン | 無色 | 無色 | 赤色 |
| pH試験紙 | 色で pH の数値を読み取る（万能指示薬） | ||
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中和と塩
酸とアルカリを混ぜると、H⁺ と OH⁻ が結びついて水になる——これを中和という。 同時に、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついて塩（えん）ができる。
中和の基本式
H⁺ + OH⁻ → H₂O
塩酸と水酸化ナトリウムの中和：HCl + NaOH → NaCl + H₂O
図2：HCl と NaOH の中和。H⁺ と OH⁻ が打ち消し合い、Na⁺ と Cl⁻ が食塩 NaCl を形成する。
🧂 塩（えん）の例
| 酸 | アルカリ | できる塩 | 塩の名前 |
|---|---|---|---|
| HCl（塩酸） | NaOH | NaCl | 塩化ナトリウム |
| H₂SO₄（硫酸） | NaOH | Na₂SO₄ | 硫酸ナトリウム |
| HNO₃（硝酸） | KOH | KNO₃ | 硝酸カリウム |
| H₂SO₄（硫酸） | Ca(OH)₂ | CaSO₄ | 硫酸カルシウム（石膏） |
✅ この単元のまとめ
- 酸：H⁺ を生じる（HCl・H₂SO₄ など）、pH < 7
- アルカリ：OH⁻ を生じる（NaOH・KOH など）、pH > 7
- 中性：pH = 7（H⁺ と OH⁻ が同量）
- 指示薬：リトマス・BTB・フェノールフタレインで酸性/アルカリ性を判別
- 中和：H⁺ + OH⁻ → H₂O（酸とアルカリを打ち消し合う反応）
- 塩（えん）：中和で H₂O と一緒に生成する物質（例：NaCl）
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