理科ラボ

実験道具 ／ 中学3年 化学

中和とイオンの数

酸の水溶液にアルカリの水溶液を少しずつ加えて、水素イオン（H⁺）と水酸化物イオン（OH⁻）の数、指示薬の色の変化を見よう。中和で何ができるのかが粒子で見えます。

使い方

3ステップ
  1. 水溶液を選ぶはじめにビーカーに入れる水溶液（酸かアルカリ）と、その種類・濃さ、指示薬を選び「はじめの水溶液にする」を押します。
  2. 少しずつ加える「もう一方の水溶液を加える（中和）」を押すたびに、もう一方の水溶液が少しずつ加わります。
  3. 粒子と色を見るビーカーの中のイオンの粒と色、右のグラフで H⁺・OH⁻・水・残ったイオンの数の変化を見よう。

全4ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。

初期溶液：
酸：
濃度：
アルカリ：
濃度：
指示薬：

やってみよう

ミッションに挑戦

上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、はじめの水溶液がビーカーに入ります。加えるのは自分で。

ミッション 1

中性になるまで加えよう

塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えて、ちょうど中性にする。

  1. ビーカーには塩酸（H⁺ と Cl⁻）と BTB 溶液が入っています。色は黄色（酸性）。
  2. 「もう一方の水溶液を加える（中和）」を1回ずつ押して、H⁺ の数と色の変化を見よう。
  3. 緑色になったら止めよう。

見るところH⁺ と OH⁻ が出会ったときにできる粒子と、緑色になったときの H⁺・OH⁻ の数。

やってみたら開こう：わかること

H⁺ と OH⁻ が結びついて水（H₂O）ができる（中和）。H⁺ と OH⁻ がちょうどなくなると中性（BTB は緑色）。Na⁺ と Cl⁻ は水溶液の中に残る（塩化ナトリウム＝塩）。

ミッション 2

加えすぎると？

中性をこえて、さらにアルカリの水溶液を加える。

  1. もう一度、塩酸から始めます。
  2. 中性（緑色）をこえても、加え続けよう。
  3. 青色になったとき、ビーカーの中に多いイオンはどれ？

見るところ中性をこえたあとの OH⁻ の数と、水の数の変化。

やってみたら開こう：わかること

H⁺ がなくなったあとに加えた OH⁻ は、結びつく相手がいないのでそのまま残り、水溶液はアルカリ性（BTB は青色）になる。水はそれ以上増えない。

ミッション 3

白い沈殿ができる中和

硫酸に水酸化バリウム水溶液を加えて、できる物質を見る。

  1. ビーカーには硫酸（H⁺ と SO₄²⁻）が入っています。
  2. 「もう一方の水溶液を加える（中和）」を押そう。
  3. 灰色の粒（BaSO₄）は、どこへ行く？

見るところBa²⁺ と SO₄²⁻ が出会ったときにできる粒子の動き。

やってみたら開こう：わかること

硫酸と水酸化バリウムの中和では、水のほかに硫酸バリウム（BaSO₄）ができる。硫酸バリウムは水にとけにくいので、白い沈殿になって底にたまる。

ミッション 4

フェノールフタレインで確かめよう

指示薬をフェノールフタレインにかえて、色が変わるところを見る。

  1. 指示薬はフェノールフタレインです。酸性・中性では無色です。
  2. アルカリの水溶液を少しずつ加えよう。
  3. 色がついたのは、H⁺ と OH⁻ のどちらが多くなったとき？

見るところ色が変わる直前と直後の H⁺・OH⁻ の数。

やってみたら開こう：わかること

フェノールフタレイン溶液は、酸性・中性では無色、アルカリ性で赤色になる。BTB 溶液のように中性を色で見分けることはできない。

この道具でわかること

わかること
中和H⁺ と OH⁻ が結びついて水ができ、たがいの性質を打ち消し合う
塩酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついた物質（塩化ナトリウム、硫酸バリウムなど）
指示薬BTB：酸性 黄・中性 緑・アルカリ性 青／フェノールフタレイン：アルカリ性で赤

粒子の数は、わかりやすくするための模型です。

中和とイオン予想してから確かめる教材酸・アルカリと指示薬指示薬の色とイオン水溶液とイオン電流を通す水溶液

この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。