酸性・中性・アルカリ性
レモンが酸っぱく、せっけん水がぬるぬるするのはなぜでしょう。水溶液の酸性・中性・アルカリ性を学びます。
基本知識
水溶液は性質によって3つに分けられます。
・酸性: 青色リトマス紙→赤、BTB溶液→黄、フェノールフタレイン→無色、マグネシウムを入れると水素発生。
・中性: リトマス紙の色変化なし、BTB→緑、フェノールフタレイン→無色。
・アルカリ性: 赤色リトマス紙→青、BTB→青、フェノールフタレイン→赤、ぬるぬるする(タンパク質を溶かす)。
強さはpHで表し、0〜14のスケールで、pH7が中性、7未満が酸性、7より大きいとアルカリ性です。
酸性物質の例: 塩酸・硫酸・酢酸・炭酸。アルカリ性物質の例: 水酸化ナトリウム・水酸化カルシウム・アンモニア。
📘 重要指示薬
リトマス紙（青→赤=酸、赤→青=アルカリ）
BTB溶液（酸性=黄、中性=緑、アルカリ性=青）
フェノールフタレイン（酸性・中性=無色、アルカリ性=赤）
pH（水素イオン濃度指数。0〜14、7が中性）
ムラサキキャベツ液（酸性=赤、中性=紫、アルカリ性=緑〜黄）
pH試験紙（pHを色で示す万能試験紙）
リトマス紙（青→赤=酸、赤→青=アルカリ）
BTB溶液（酸性=黄、中性=緑、アルカリ性=青）
フェノールフタレイン（酸性・中性=無色、アルカリ性=赤）
pH（水素イオン濃度指数。0〜14、7が中性）
ムラサキキャベツ液（酸性=赤、中性=紫、アルカリ性=緑〜黄）
pH試験紙（pHを色で示す万能試験紙）
深掘り (背景・意義)
酸性・アルカリ性の正体は、中3で学ぶ水素イオン(H+)と水酸化物イオン(OH-)です。水溶液中でH+が多いと酸性、OH-が多いとアルカリ性になります。pHは「水素イオン濃度の対数」を表しており、pHが1違うとH+濃度が10倍違うことを意味します。
身近な液体のpH: レモン汁=2、酢=3、コーラ=2.5、雨水=5.6(空気中CO2で弱酸性)、水道水=7、海水=8.2、せっけん水=10、家庭用漂白剤=12。胃液はpH1〜2とかなりの強酸で、これがタンパク質を分解しています。
💡 ポイント
- 酸性: 青→赤・BTB黄・pH＜7
- アルカリ性: 赤→青・BTB青・フェノールフタレイン赤・pH＞7
- 中性: 変化なし・BTB緑・pH=7
- pHは0〜14のスケール
- pH1違うとH+濃度10倍違う
- 胃液pH1〜2、雨水pH5.6
- マグネシウム+酸→水素発生
注意点 (混同しやすい)
① リトマス紙(青→赤=酸)とBTB(酸=黄)は色の方向が違うので注意。② フェノールフタレインはアルカリ性でのみ赤になる(酸性は無色)。③ pHは小さいほど強い酸、大きいほど強いアルカリ。④ アルカリ性と塩基性はほぼ同義(中学では「アルカリ性」を用いることが多い)。
練習
- BTB溶液が黄色になる水溶液は何性か。
- pH=3とpH=4ではどちらが強い酸性か。また水素イオン濃度は何倍違うか。
- フェノールフタレインが赤くなるのはどんな水溶液か。