入門化学-第1回カナダ版

第3章「原子、分子、イオン」、セクション3.5「酸」では、酸を陽イオンとしてH+を含むイオン化合物と定義しました。 これは少し間違っていますが、追加の概念が開発されるまでは、より良い定義を待つ必要がありました。 今、私たちは酸を再定義することができます: 酸は、水溶液中の水素イオン（H+）の量を増加させる任意の化合物である。 酸の化学的反対は塩基である。 塩基の等価な定義は、塩基が水溶液中の水酸化物イオン（Ｏ Ｈ−）の量を増加させる化合物であるということである。 これらの元の定義は、1884年にArrhenius（イオン解離を提案したのと同じ人物）によって提案されたので、それぞれ酸と塩基のArrhenius定義と呼ばれています。水素原子の説明に基づいて、H+イオンは孤立電子を失った水素原子、つまりH+は単なる陽子であることを認識するかもしれません。

私たちは本当に裸の陽子を水溶液中で移動させていますか？ いいえ。. より可能性が高いのは、H+イオンが1つ（またはそれ以上）の水分子に付着していることです。 これを化学的に表すために、我々はヒドロニウムイオンH3O+（aq）、それに付加された余分な水素イオンを有する水分子を定義する。 h3O+として、水分子に結合した追加のプロトンを表します。 多くの化学反応ではH+とH3O+は同等に扱われますが、水溶液中に水素イオンが現れるより論理的な方法としてハイドロニウムイオンを使用します。酸と塩基の反応は中和反応と呼ばれます。

酸と塩基の反応は中和反応と呼ばれます。

酸と塩基は独自の化学的性質を持っていますが、酸と塩基はお互いの化学的性質を相殺して無害な物質—水を生成します。 実際、酸と塩基との間の一般的な反応は、酸と塩基との間の反応から形成されるイオン性化合物（可溶性または不溶性）を定義するために一般的に使用される

酸+塩基→水+塩

という用語である。 （化学では、塩という言葉は単なる食塩以上のものを指します。 例えば、Ｈｃｌ（ａ ｑ）とＫＯ Ｈ（ａ ｑ）との間の反応の平衡化学式は、Ｈｃｌ（ａ ｑ）＋ＫＯ Ｈ（ａ ｑ）→Ｈ２Ｏ（λ）＋Ｋｃｌ（ａ ｑ）であり、塩はＫｃｌである。 各元素の原子の数を数えることによって、我々は唯一の水分子が生成物として形成されていることがわかります。 しかし、HCl（aq）とMg（OH）2（aq）との間の反応では、化学式のバランスをとるためにHClとH2Oの追加の分子が必要です：

2HCl（aq）+Mg（OH）2（aq）→2H2O（λ）+Mgcl2（aq）

ここで、塩はMgcl2である。 （これは、制酸剤の種類—塩基—が胃酸を治療するために使用されるときに起こるいくつかの反応の1つです。中和反応は、1つの反応物が水相にない場合でも進行する化学反応の1つのタイプです。

中和反応は、1つの反応物が水相にない場合でも進行 例えば、HCl（aq）とFe（OH）3（s）との間の化学反応は、Fe（OH）3が可溶性ではないにもかかわらず、式

3HCl（aq）+Fe（OH）3（s）→3H2O（λ）+Fecl3（aq）

に従って進行する。 Fe（OH）3（s）が錆の成分であることを認識すると、これは錆汚れの洗浄液に酸が含まれている理由を説明します—中和反応は可溶性の製品を生成し、洗い流す。 （HClのような酸で洗うことは、錆や錆の汚れを取り除く1つの方法ですが、HClは注意して使用する必要があります！中和反応のための完全かつ正味のイオン反応は、酸と塩基が反応しても、反応物および生成物が可溶性であるかどうかに依存する。

中和反応のため 例えば、Ｈｃｌ（ａ ｑ）とＮａｏｈ（ａ ｑ）との反応では、Ｈｃｌ（ａ ｑ）＋Ｎａｏｈ（ａ ｑ）→Ｈ２Ｏ（λ）＋Ｎａｃｌ（ａ ｑ）であり、完全なイオン反応は、Ｈ＋（ａ ｑ）＋Ｃｌ−（ａ ｑ）＋Ｎａ＋（ａ ｑ）＋Ｏ Ｈ−（ａ ｑ）→Ｈ２Ｏ（λ）＋Ｎａ＋（ａ ｑ）＋Ｃｌ−（ａ ｑ）である。＜／ｐ＞＜ｐ＞Ｈｃｌ（ａ ｑ）＋Ｎａｏｈ（ａ ｑ）→Ｈ２Ｏ（λ）＋Ｎａ＋（ａ ｑ）＋Ｃｌ−（ａ ｑ）である。＜／ｐ＞＜ｐ＞Ｈｃｌ（ａ ｑ）＋Ｎａｏｈ（ａ ｑ）→Ｈ２Ｏ（λ）＋Ｎａ＋（ａ ｑ）＋Ｃｌ−（ａ ｑ）である。＜／ｐ＞＜ｐ＞ｈｃｌ（ａ ｑ）＋Ｎａｏｈ（ａ ｑ）→Ｈ２Ｏ（λ）＋Ｎａ＋（ａ ｑ）＋Ｃｌ−（ａ ｑ）である。>na+(aq)とcl−(Aq)イオンは観客イオンなので、それらを取り除くことができます

h+(aq)+OH−(aq)→h2o(λ)

正味のイオン方程式として。 これをヒドロニウムイオンH3O+(aq)で書きたい場合は、H3O+(aq)+OH-(aq)→2H2O(λ)

余分な水分子の導入を除いて、これら2つの正味のイオしかし、HCl（aq）とCr（OH）2（s）の反応では、水酸化クロム（II）は不溶性であるため、完全なイオン方程式のためにそれをイオンに分離することはできません。

:2H+(aq)+2Cl-(aq)+Cr(OH)2(s)→2H2O(λ)+Cr2+(aq)+2Cl-(aq)

塩化物イオンはここで唯一の観客イオンであるため、正味のイオン方程式は

2H+(aq)+Cr(OH)2(s)→2H2O(λ)+Cr2+(aq)