酸と塩基
レモン汁や酢は酸っぱく、石けん水はぬるぬるしています。この違いは溶液の酸性・塩基性によるもので、化学的にはH+ と OH- の量が鍵です。
基本知識
水溶液中で水素イオン（H+）を生じる物質を酸、水酸化物イオン（OH-）を生じる物質を塩基（アルカリ）といいます。
代表的な酸: 塩酸（HCl）・硫酸（H2SO4）・硝酸（HNO3）・酢酸（CH3COOH）・炭酸（H2CO3）
代表的な塩基: 水酸化ナトリウム（NaOH）・水酸化カルシウム（Ca(OH)2）・アンモニア（NH3）
溶液の酸性・中性・塩基性はpH（水素イオン指数）で表します。pH 7 が中性、pH < 7 が酸性、pH > 7 が塩基性です。
📘 重要用語
酸（水に溶けて H+ を生じる物質。塩酸・硫酸・酢酸）
塩基（アルカリ）（水に溶けて OH- を生じる物質。NaOH・Ca(OH)2）
pH（酸性・塩基性の強さ。0〜14。7が中性、小さいほど酸性が強い）
強酸・弱酸（強酸は完全に電離。HCl, H2SO4。弱酸は一部だけ電離。CH3COOH）
強塩基・弱塩基（強塩基: NaOH, KOH。弱塩基: NH3）
指示薬（pHに応じて色が変わる試薬。リトマス紙・BTB液・フェノールフタレイン）
酸（水に溶けて H+ を生じる物質。塩酸・硫酸・酢酸）
塩基（アルカリ）（水に溶けて OH- を生じる物質。NaOH・Ca(OH)2）
pH（酸性・塩基性の強さ。0〜14。7が中性、小さいほど酸性が強い）
強酸・弱酸（強酸は完全に電離。HCl, H2SO4。弱酸は一部だけ電離。CH3COOH）
強塩基・弱塩基（強塩基: NaOH, KOH。弱塩基: NH3）
指示薬（pHに応じて色が変わる試薬。リトマス紙・BTB液・フェノールフタレイン）
深掘り
リトマス紙は酸性で赤、塩基性で青に変化します（「青が赤→酸性」と覚えると便利）。BTB液は酸性で黄、中性で緑、塩基性で青です。フェノールフタレイン液は塩基性のみ赤紫に変色します。
酸と塩基の強さは H+ や OH- をどれだけ多く生じるかで決まります。塩酸は完全に電離（強酸）しますが、酢酸は一部しか電離しません（弱酸）。同じ濃度でも pH が異なります。
💡 ポイント
- 酸＝H+を生じる(HCl, H2SO4, CH3COOH)
- 塩基＝OH-を生じる(NaOH, Ca(OH)2, NH3)
- pH < 7 酸性、pH = 7 中性、pH > 7 塩基性
- リトマス: 酸性→赤、塩基性→青
- BTB: 酸性→黄、中性→緑、塩基性→青
- フェノールフタレイン: 塩基性のみ赤紫
- 強酸: HCl, H2SO4 / 弱酸: CH3COOH, H2CO3
注意点
① pH が小さいほど酸性が強い（pH 1 は pH 3 より強い酸性）。② 強酸・弱酸は濃度（希薄・濃厚）とは別の話。薄い塩酸も強酸。③ アンモニアは塩基だが OH- ではなく NH3 が水と反応して OH- を生じる（弱塩基）。
練習
- 酸と塩基をそれぞれ定義し、代表例を1つずつ化学式で挙げなさい。
- BTB液を塩基性水溶液に加えると何色になるか答えなさい。
- pH 3 と pH 9 の水溶液は、それぞれ酸性・中性・塩基性のどれか答えなさい。