ここでは、高校化学における「酸と塩基」の分野の解説をしていきます
今回の内容は、塩の分類と液性の違いについてです。実際は全く別物なのですが、名前がややこしすぎるので最初はこんがらがりやすい部分でもあります。入試問題ではあまり重要視されませんが、ここの違いをうやむやにすると途中で混乱する可能性もあるため、確実に覚えておきましょう。(結構簡単な話で終わります)
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【目次】
- 液性とは
- 塩の分類方法と液性との違い
- 正塩の液性の見分け方
【液性とは】
酸性・中性・アルカリ性。これらの言葉は中学で聞いた事があると思います。簡単に言えばこれが液性です。たったこれだけです。
塩酸は酸性の水溶液ですし、水酸化ナトリウム水溶液はアルカリ性。こんな風に覚えているのではないかと思います。
本当にこれだけなのですが、高校以降では少しだけ変わります。
高校以降では、酸性・中性・塩基性という分類になります。塩基という言葉は今後欲出てくるので慣れておいてください。
【液性の分類】
酸性・中性・塩基性
アルカリ性が塩基性になりましたが、同じ意味だと思って使ってくれて差し支えありません。(厳密な違いはありますが、高校でそれを気にする必要はありません)
酸性水溶液、塩基性水溶液は良く出てくるので代表例を覚えておきましょう。
強酸・・・硝酸、硫酸、塩酸
強塩基・・・NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂
弱塩基・・・アンモニア
※余談ですが、強塩基は「泣くバカ」(Na,K,Ba,Ca)という語呂合わせがあります。弱塩基は高校ではアンモニアくらいしかまず出ないのでこれを覚えておけば完璧です。あくまでもこれは代表例に過ぎないので他にも沢山あります。
【塩の分類方法】
先ほどの酸性・中性・塩基性というのは、「水溶液」の分類です。しかしここでは水溶液ではなく、生じる「塩」を3つに分類するのですが、これが名前がややこしいのです。
【塩の分類】
酸性塩・正塩・塩基性塩
これが塩の分類です。先ほどの液性の分類と凄く似ているので、別にそこまで難しそうには見えません。
では、いったいどういうものが酸性塩・正塩・塩基性塩と呼ばれているのかというと….
酸性塩・・・化学式にHが入っている(※解離可能なH⁺がある)
正塩・・・化学式にHもOHも入っていない
塩基性塩・・・化学式にOHが入っている(※解離可能なOH⁻がある)
先ほどとは違い、化学式から判断できるのです。水酸化ナトリウムが塩基性溶液であることは知らないと分かりませんが、CuCl(OH)という化学式から、「塩基性塩」であるという事は分かりますね。要は、化学式の見た目だけから分類しよう！！という分類が、塩の分類方法になってきます。
※NaOHは塩基性塩ではありません。そもそも塩ではない為です。
例えば、NaClやCaCO₃は化学式にHもOHも入っていないので正塩です。
NaHCO₃は、Hが入っているので酸性塩です。
CuCl(OH)はOHが入っているので塩基性塩です。
これを見たら、化学式だけ見とけばいいので簡単だ、となりますよね。
でも、化学式の見た目だけから判断したものと、実際の液性は一致しないこともあります。
例えば、NaHCO₃は酸性塩ですが、液性は塩基性になる場合もあります。他にも、CH₃COONaは正塩ですが、液性は塩基性です。このように、「塩の分類」と「液性」は必ずしも一致しません。なのでちゃんと区別しておかないと訳が分からなくなります。
※CH₃COONaはH入ってるのになんで正塩なの！？と思うかもしれませんが、詳しく説明すると、酸性塩の「H」は、解離可能なH⁺です。酢酸イオンはCH₃COO⁻からなり、これで一つのまとまりなので解離できません。
しかし、塩の分類は「化学式の見た目だけ」で分類している事を覚えていれば、こんがらがることは無くなるかと思います。
液性はある程度覚える必要がありますが、正塩の液性に関してはある程度予測することが出来ます。その方法を次に紹介して終わりにしたいと思います。
【正塩の液性の見分け方】
NaClやCaCO3などの正塩が酸性なのか、塩基性なのか、ある程度見分ける事が出来るのでその方法を覚えててください。地味に役立ちます。
やり方は以下の通りです。
1:化合物を元の2つのイオンに分ける
2:そのイオンが元々含まれていた溶液を考える(重要)
3:2つのイオンの元の溶液が「強酸と強塩基」なら中性、「強酸と弱塩基」なら酸性、「弱酸と強塩基」なら塩基性
例を見ると良く分かりやすいので、先に挙げたNaClとCaCO₃を見てみます。
ex1)NaCl
1:NaClはNa⁺とCl⁻の2つのイオンに分けられる
2:Na⁺は、元々水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液から出てきたと考える。 Cl⁻は元々塩酸(HCl)から出てきたと考える
3:強酸(塩酸)と強塩基(水酸化ナトリウム)なのでNaClは中性である
何で水酸化ナトリウムや塩酸だと分かるのかと疑問になるかもしれませんが、基本的には強酸、強塩基を先に考えて、当てはまるものがあればそれで大丈夫です。CH₃COO⁻(酢酸イオン)とかだと、形が特徴的すぎて酢酸だとすぐわかります（酢酸は弱酸です)。このように、ある程度酸や塩基を覚えておかなければなりません。
ex2)CaCO₃
1:CaCO₃はCa²⁺とCO₃²⁻(炭酸イオン)に分けられる
2:Ca²⁺は水酸化カルシウム(Ca(OH)₂)水溶液から出てきたと考える。CO₃²⁻は炭酸(H₂CO₃)水溶液から出てきたと考える
3:弱酸(炭酸)と強塩基(水酸化カルシウム)なのでCaCO₃は塩基性である。
こちらも先程と同様です。炭酸イオンが入っている酸は炭酸水溶液なので、弱酸となります。このように、様々な酸や塩基性の水溶液を覚えておく必要があるので覚えておきましょう。
(代表的な弱酸・・・炭酸、酢酸CH₃COOH、シュウ酸(COOH)₂ )
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