化学基礎｜酸と塩基（3）中和反応

中和では、H⁺ と OH⁻ が同じ数だけ反応する

中和は、酸の H⁺ と塩基の OH⁻ が出会って水になる反応です。高校では価数と物質量を使って「どれだけ加えればちょうど中和するか」を計算できるようになります。中学のふり返りから始めて、予想してから5つのステップで確かめよう。

ことばの準備

さきに知っておくこと

ステップ1

予想：酸の H⁺ と塩基の OH⁻ が出会うと、何ができる？

赤＝H⁺、青＝OH⁻、緑＝Cl⁻、紫＝Na⁺・Ca²⁺、黄＝SO₄²⁻。

予想を選ぶと、ここで条件を変えられるようになります。

ステップのまとめ

ことば	ことばで言うと
中和	H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O。酸と塩基が性質を打ち消し合う
中和の反応式	H⁺ と OH⁻ の数がそろうように係数をつける（H₂SO₄ ＋ 2NaOH）
量的関係	酸の価数 × 酸の mol ＝塩基の価数 × 塩基の mol
イオンの数	H⁺ は減って 0、加えた陽イオンは増え続け、中和点後に OH⁻ が増える
中和点	過不足なく反応した点。中性とは限らない

この図は理解のためのモデルです。イオンの数は分かりやすい数にしています。

公式

名前	式	ことばで言うと・単位
中和の量的関係	a × n ＝ b × n′	H⁺ の mol ＝ OH⁻ の mola・b は価数、n・n′ は酸・塩基の物質量
溶液どうし	a × c × V ＝ b × c′ × V′	価数 × 濃度 × 体積体積は両辺とも mL のままでよい
反応式の例	H₂SO₄ ＋ 2NaOH → Na₂SO₄ ＋ 2H₂O	2 価の酸に 1 価の塩基は 2 倍HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H₂O

中和の計算は「H⁺ と OH⁻ の数（mol）が等しい」で考える。価数をかけ忘れないこと。

重要語句

実験のあとに読む

H⁺ と OH⁻ の出会い、硫酸と 1 価・2 価の塩基、硫酸の体積と必要な NaOH、加えた NaOH とイオンの数、中和点の水溶液の色を比べます。

中和点は、酸の H⁺ と塩基の OH⁻ がちょうど同じ数だけ反応した点です。そこには塩の水溶液が残ります。酢酸と NaOH の中和でできる酢酸ナトリウムは、水の中で酢酸イオンが水から H⁺ を少し受け取って OH⁻ を生じるので、水溶液は弱い塩基性になります。

「ちょうど中和したら、水溶液は必ず中性」はまちがいです。中性になるのは強酸と強塩基の組み合わせのときです。

制作：現役の理科教員／制作の考え方