理学部生物分子科学科

メニュー

酸と塩基 (acid and base)

 酸がもつ共通の性質として、1)酸味がある、2)マグネシウム、亜鉛などの金属と反応して水素を発生する、3)青色のリトマス紙を赤くする、4)塩基を中和する、などがある。一方、塩基が持つ共通の性質として、1)苦みがある、2)手につけるとぬるぬるする、3)赤色のリトマス紙を青くする、4)酸を中和する、などがある。アレニウスは酸・塩基を以下のように定義した。「酸は、水に溶けると水素イオンH+を生じる物質であり、塩基は、水に溶けると水酸化物イオンOH-を生じる物質である。」
HCl → H+ + Cl-
NaOH → Na+ + OH-
 これをブレンステッドとローリーは水溶液以外にも適用できるように拡張し、「酸とは、水素イオンH+を与える物質であり、塩基とは、水素イオンH+を受け取る物質である。」と定義した。
HCl + H2O → H3O+ + Cl-
NH3 + H2O → NH4+ + OH-
HClはH2OにH+を与えているので酸、H2OはH+を受け取っているので塩基である。NH3はH2OからH+を受け取っているので塩基、H2OはH+を与えているので酸である。

 さらにルイスは「酸とは、電子対を受け取る分子・イオンであり、塩基とは、電子対を与える分子・イオンである。」と定義を拡張した。この定義によれば、水素を持たない物質についても酸・塩基の概念を適用することが可能となる。

 同じ濃度(たとえば0.1mol/L)の塩酸と酢酸にマグネシウムや亜鉛を加えると、塩酸では、激しく水素を発生するが、酢酸での反応は穏やかである。これは塩酸が水溶液中でほとんど完全に電離しているのに対し、酢酸は一部しか電離していないからである。水溶液中での酸や塩基の電離の程度は、以下のように電離度αで表される。

電離度α = (電離した酸(塩基)の物質量) / (溶媒に溶かした酸(塩基)の物質量)

濃度が高いときでも、電離度が1に近い酸・塩基をそれぞれ強酸・強塩基といい、電離度が1より著しく小さいものを弱酸・弱塩基という。

おもな酸・塩基の価数と強弱

価数 強酸 弱酸 強塩基 弱塩基
1 塩酸HCl
硝酸HNO3
酢酸CH3COOH 水酸化ナトリウムNaOH
水酸化カリウムKOH
アンモニアNH3
2 硫酸H2SO4 硫化水素H2S
シュウ酸H2C2O4
水酸化カルシウムCa(OH)2 水酸化銅Cu(OH)2
水酸化鉄(II)Fe(OH)2
3   リン酸H3PO4   水酸化鉄(III)Fe(OH)3
酸に含まれる水素原子のうち、水素イオンとして電離できる水素原子の数をその酸の価数といい、価数に応じて1価の酸、2価の酸、…とよぶ。塩基では、生じる水酸化物イオン、または受け取ることのできる水素イオンの数を塩基の価数といい、価数に応じて1価の塩基、2価の塩基、…とよぶ。

生物分子科学科イメージマップへのリンク

生物分子科学科イメージマップ
イメージマップのトップページへ

お問い合わせ先

東邦大学 理学部

〒274-8510
千葉県船橋市三山2-2-1
習志野学事部

【入試広報課】
TEL:047-472-0666

【学事課(教務)】
TEL:047-472-7208

【キャリアセンター(就職)】
TEL:047-472-1823

【学部長室】
TEL:047-472-7110