酸･塩基の反応

アルカリ･･･水に溶けてはじめて塩基性を示す物質
電離･･･中性である物質が陽イオンと陰イオンに分かれる変化

アレーニウスの定義
　酸とは、水に溶かすと水素イオンを生じる物質
　塩基とは、水に溶かすと水酸化物イオンを生じる物質

ブレンステッドの定義
　酸とは他の物質に水素イオンを与えるもの
　塩基とは他の物質から水素イオンを受け取るもの

アレーニウスの定義とブレンステッドの定義の差
　水の存在意義の差
　相対的であるか絶対的であるかの違い


酸化物
　酸性酸化物(水素イオンを与える）
　　　陰性の元素の酸化物に多い
　　→非金属元素の酸化物
　塩基性酸化物(水素イオンを受け取る）
　　→金属元素の酸化物

酸性酸化物
オキソ酸･･･酸素がありなおかつ賛成の性質を示すもの
CO、NOは水にまったく反応しないので、オキソ酸を作らない。


酸と塩基の分類
　1,価数による分類
　　酸　：1個の酸が与える水素イオンの個数
　　塩基：1個の塩基が与える水酸化物イオンの個数
　2,電離度による分類
　　電離度 a = 電離している電解質の物質量 / 解けている電解質全体の物質量
　　　単位は個数や濃度でも可
　　a = 1 の場合、完全電離という
　　電離度がほぼ1である酸を強酸という
　　電離度がほぼ1である塩基を強塩基という
　　それぞれの逆は弱酸、弱塩基


　強酸 　･･･硝酸、硫酸、塩酸、（臭化水素酸、ヨウ化水素酸）
　　　　　　17族（ハロゲン元素）。
　強塩基 ･･･基本的に1族（アルカリ金属元素）と2族（アルカリ土類金属元素）。
　　　　　　Li,Na,K　および　Ca,Sr,Ba　と水酸化物イオンを。

水の電離
　中性な純水では、
　[H⁺] = [OH^-] = 1.0 * 10^-7 mol/l （25度）
　電離度＝1.0 * 10^-7 / 1000/18 ＝18 * 10^-10 mol/l

　水の中にも水素イオンと水酸化物イオンは極わずか存在する。
　25度において、水溶液では、
　[H⁺] * [OH^-] = 1.0 * 10^-14 mol/l
　これを水のイオン積 Kwと呼ぶ。

pH
　pH　―　水素イオン濃度指数
　pH = log[H⁺]
　pHに電離度は関係ない。

中和反応
　酸＋塩基　→　水＋塩

中和反応の量的関係
　中和反応が終了しているとき（中和点）には
　酸が与える水素イオン＝塩基が与える水酸化物イオンが成り立つ

※濃度 C mol/lの a価の酸　 Vmlと
　濃度 D mol/lの b価の塩基 Xmlが
　過不足なく反応するとき、
　CVa = DXb　が成り立つ。

中和反応によりC,D,V,Xを求める操作を中和滴定という。
中和滴定においては電離度は関係ない。

滴定曲線･･･滴定中のpHの変化を表したグラフ。

指示薬･･･pHによって色が変化する物質
　フェノールフタレイン（変色域　pH8.0〜9.8）無色〜赤
　メチルオレンジ　　　（変色域　pH3.1〜4.4）赤〜橙黄
　メチルレッド　　　　（変色域　pH4.2〜6.2）赤〜黄
　変色域と中和点がかぶっているものを使う。

塩
　正塩
　酸性塩　･･･水素イオンになる水素が陰イオン中に残っている
　塩基性塩･･･水酸化物イオンになる水酸化物が陽イオン中に残っている

塩の水溶液
　塩は水溶液中で完全電離する
　強酸の陰イオン＋強塩基の陽イオン＝水溶液は中性
　弱酸の陰イオン＋強塩基の陽イオン＝水溶液は塩基性
　強酸の陰イオン＋弱塩基の陽イオン＝水溶液は酸性
　弱酸の陰イオン＋弱塩基の陽イオン＝水溶液は中性になることがおおい

　ちなみに、硝酸水素イオンが入っているときは水溶液は酸性になる。

酸化還元反応
　酸化･･･酸素と結合する
　還元･･･酸素を奪われる
　　この二つは同時に起きる。

　酸化･･･電子を失う反応
　還元･･･電子を受け取る反応

酸化数
　1,単体元素の酸化数は0とする
　2,化合物の中の酸素の酸化数は普通-2とし、
　　化合物の中の水素の酸化数は普通+1とする。
　※過酸化物の酸素の酸化数は-1、
　　陽性の強い金属の水素化物の水素の酸化数は-1
　　水素の酸化数が優先される。
　3,化合物の中の成分元素の総和は0である。
　4,イオンの酸化数は、そのイオンの価数に＋（陽イオン）−（陰イオン）の符号をつけたもの。

　※酸化数は、元素1個あたりについて求める。
　　同じ元素でも結合しているものによって異なる。
　　マイナスになるほど電子が多くなる。

酸化数が増加＝酸化された
酸化数が減少＝還元された

酸化還元反応と、酸と塩基の反応を間違えないように。


電子の移動方向は
酸化されたもの→還元されたもの

酸化された＝電子を与えた＝還元剤
還元された＝電子を奪った＝酸化剤

酸化剤
1,過マンガン酸カリウム　KMnO₄
MnO₄^-＋5e^-＋8H⁺→Mn²⁺＋4H₂O
2,ニクロム酸カリウム　　K₂Cr₂O₇
　Cr₂O₇^2-＋6e^-＋14H⁺→2Cr³⁺＋7H²O
3,熱濃硫酸　　　　　　　H₂SO₄
　H₂SO₄＋2e^-＋2H⁺→SO₂＋2H₂O
4,希硝酸　　　　　　　　HNO₃
　HNO₃＋3e^-＋3H⁺→NO＋2H₂O
5,濃硝酸　　　　　　　　HNO₃
　HNO₃＋e^-＋3H⁺→NO₂＋H₂O
6,二酸化硫黄　　　　　　SO₂
　SO₂＋4e^-＋4H⁺→S＋2H₂O
7,過酸化水素　　　　　　H₂O₂
　H₂O₂＋2e^-＋2H⁺→2H₂O（酸性の場合）
　H₂O₂＋2e^-→2OH^-（酸性でない場合）
8,ハロゲン（単体）
　F₂＋2e^-→2F^-
　Cl₂＋2e^-→2Cl^-
　Br₂＋2e^-→2Br^-
　I₂＋2e^-→2I-