中和反応
酸と塩基が反応すると塩と水が生成する。この反応を中和反応という。水は、酸のH+と塩基のOH-から生じる。塩とは酸から生じる陰イオン（H+が外れた残り）と塩基から生じる陽イオン（OH-が外れた残り）が結合した化合物をいう。
（例） 酸 ＋ 塩基 → 塩 ＋ 水
化学反応式 HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H2O
（H+ + Cl-） （Na+ + OH-） （Na+ + Cl-） （H+ + OH-）
塩酸 水酸化ナトリウム 塩化ナトリウム 水
塩の名称は、「物質を構成する粒子 ９）イオンの名称とイオン式 11）イオンからなる物質」を参照。
中和反応の反応式をつくる
例 塩酸と水酸化カルシウム
① 塩酸と水酸化カルシウムを化学式にして反応式の左辺に置く。
HCl + Ca(OH)2 →
② 塩酸と水酸化カルシウムをイオンに分解してみる。（頭の中でやってもよい）
HCl + Ca(OH)2 →
（H+ + Cl-） （Ca2+ + 2OH-）
③ H+とOH-の数が合うように係数をつける。
（中和はH+１つとOH-１つでH2Oをつくるので、数を合わせなければならない）
2HCl + Ca(OH)2 →
2（H+ + Cl-） （Ca2+ + 2OH-）
④ 酸の陰イオンと塩基の陽イオンを結合させ、H+とOH-でH2Oをつくる。係数もつける。
2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O
2（H+ + Cl-） （Ca2+ + 2OH-）
問題 次の酸と塩基の中和反応を化学反応式で示せ。また塩の名称を答よ。
１）硫酸と水酸化バリウム
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O 塩：硫酸バリウム
２）硝酸と水酸化アルミニウム
3HNO3 + Al(OH)3 → Al(NO3)3 + 3H2O 塩：硝酸アルミニウム
３）酢酸と水酸化ナトリウム
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O 塩：酢酸ナトリウム
（酢酸は後ろのHが電離するので注意）
４）塩化水素（塩酸）とアンモニア
HCl + NH3 → NH4Cl 塩：塩化アンモニウム
（アンモニアの場合OHが無いので、水はできない）
化学式中の（ ）の有無は、「物質を構成する粒子 ９）イオンの名称とイオン式 11）イオンからなる物質」を参照。
塩の性質
塩とは酸から生じる陰イオン（H+が外れた残り）と塩基から生じる陽イオン（OH-が外れた残り）が結合した化合物をいう。つまり、塩は酸・塩基の残り物どうしが結合したものといえる。従って、塩を見れば、どんな酸と塩基から生じたものか分かる。
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元の酸 |
残り物（陰イオン） |
元の塩基 |
残り物（陽イオン） |
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ＨＣｌ |
Cl- |
塩化物イオン |
ＮａＯＨ |
Na+ |
ナトリウムイオン |
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ＨＮＯ３ |
NO3- |
硝酸イオン |
ＫＯＨ |
K+ |
カリウムイオン |
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ＣＨ３ＣＯＯＨ |
CH3COO- |
酢酸イオン |
Ｃａ（ＯＨ）２ |
Ca2+ |
カルシウムイオン |
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Ｈ２ＳＯ４ |
SO42- |
硫酸イオン |
Ｂａ（ＯＨ）２ |
Ba2+ |
バリウムイオン |
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HSO4- |
硫酸水素イオン |
Ａｌ（ＯＨ）３ |
Al3+ |
アルミニウムイオン |
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Ｈ２ＣＯ３ |
CO32- |
炭酸イオン |
ＮＨ３ |
NH4+ |
アンモニウムイオン |
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HCO3- |
炭酸水素イオン |
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H3PO4 |
PO43- |
リン酸イオン |
|||
☆硫酸水素イオン，炭酸水素イオンはそれぞれ、２価の酸である硫酸，炭酸のHが１つ残っているイオン
問題 ＫＮＯ３，Ｎａ２ＳＯ４，ＭｇＣｌ２，ＣＨ３ＣＯＯＮａ，ＮａＨＳＯ４，(NH4)2SO4は、どのような酸と塩基からできているか。
ＫＮＯ３ K+とNO3-だから、水酸化カリウムと硝酸
Ｎａ２ＳＯ４ Na+とSO42-だから、水酸化ナトリウムと硫酸
ＭｇＣｌ２ Mg2+とCl-だから、水酸化マグネシウムと塩酸
（塩基は上の表に無くても、「水酸化～」にすればよい。）
ＣＨ３ＣＯＯＮａ Na+とCH3COO-だから、水酸化ナトリウムと酢酸
ＮａＨＳＯ４ Na+とHSO4-だから、水酸化ナトリウムと硫酸
(NH4)2SO4 NH4+とSO42-だから、アンモニアと硫酸
塩の名称，化学式は、「物質を構成する粒子 ９）イオンの名称とイオン式 11）イオンからなる物質」を参照。
塩の分類（形式的分類）
正塩（中性塩）･･････Ｈ＋もＯＨ－も残ってない塩（水溶液が中性を示すということではない）
NaCl， K2SO4， (NH4)2SO4 など
酸性塩･･････酸のＨ＋が残った塩（水溶液が酸性を示すということではない）
ＮａＨＳＯ４ 硫酸水素ナトリウム， NaHCO3 炭酸水素ナトリウムなど 名称が「・・・酸水素～」となる。
塩基性塩･･････塩基のＯＨ－が残った塩（水溶液が塩基性を示すということではない）
Cu(OH)Cl 塩化水酸化銅など名称に「・・・水酸化～」となる。
塩の加水分解と液性
強酸と強塩基からなる正塩 → 中性を示す。
強酸と強塩基からなる酸性塩 → 酸性を示す。
弱酸と強塩基からなる正塩・酸性塩 → 塩基性を示す。
強酸と弱塩基からなる正塩・酸性塩 → 酸性を示す。
☆基本的に強い方の性質をいえばよい。強酸と強塩基からなる酸性塩ついてだけ注意。
酸・塩基の強弱は、「酸・塩基 ３）酸・塩基の強弱」を参照。
問題 次の塩を①正塩、②酸性塩、③塩基性塩に分類せよ。
塩化水酸化マグネシウム、硝酸鉄（Ⅲ）、硫酸水素カリウム、酢酸カルシウム
順に③，①，②，①
問題 次の塩の水溶液の液性を答よ。
硫酸カリウム 硝酸アンモニウム 炭酸水素ナトリウム 塩化カルシウム 硫酸水素カリウム
硫酸カリウム 強酸と強塩基の正塩だから、中性
硝酸アンモニウム 強酸と弱塩基の正塩だから、酸性
炭酸水素ナトリウム 弱酸と強塩基の酸性塩だから、塩基性
塩化カルシウム 強酸と強塩基の正塩だから、中性
硫酸水素カリウム 強酸と強塩基の酸性塩だから、酸性
塩の生成（酸と塩基の中和以外の反応）
酸と塩基の中和以外でも塩ができる。次の酸と塩基の中和と比べて考えよう。
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O
①酸と塩基性酸化物（金属の酸化物 例CaO）の反応
中和反応の一つ。CaOはCa(OH)2と比べると合、Hが少ないので、生成する水が減る。
例 H2SO4 + CaO → CaSO4 + H2O
②酸と金属の単体（例Ca）の反応
CaはCa(OH)2と比べるとHもOもないので、H2Oはできない。酸のHだけでH2が発生する。
例 H2SO4 + Ca → CaSO4 + H2
③酸性酸化物（非金属の酸化物 例SO3）と塩基の反応
中和反応の一つ。SO3はH2SO4と比べると、ちょうどH2Oの分原子が少ない。そのため、生成する水が減る。
例 SO3 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O
④酸性酸化物（例SO3)と塩基性酸化物（例CaO)の反応
中和反応の一つ。SO3はH2SO4と比べるとH2Oが少なく、CaOはCa(OH)2と比べるとHが少ないので、水ができない。
例 SO3 + CaO → CaSO4
⑤ 金属の単体と非金属の単体
塩はイオンからなる物質なので、金属（陽イオンになる）と非金属（陰イオンになる）の単体を直
接反応させてもできる。
例 S + Ca → CaS （この場合O原子がないのでCaSO4にはならない）
６）中和滴定
中和点
酸から放出されたH+と塩基から放出されたOH-が過不足なく反応した（完全に中和した）とき、中和点に達したという。
中和の公式
Ｃmol/l，Ｖl，ａ価の酸とＣ'mol/L，Ｖ'L，ｂ価の塩基が完全に中和したとき
（放出されるＨ＋のモル数）＝（放出されるＯＨ－のモル数）だから、
問題
１）0.010mol/Lの塩酸10mLを完全に中和させるのに必要な0.020mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液は何mLか。
Ｃ×Ｖ×ａ ＝ Ｃ'×Ｖ'×ｂより、
0.010×10×1 = 0.020×x×1
x = 5.0 [mL]
２）水酸化カルシウム7.4gを中和するには、2.0mol/Lの塩酸は何mL必要か。Ca(OH)2=74
Ｃ×Ｖ×ａ ＝ Ｃ'×Ｖ'×ｂで、Ｃ'×Ｖ'は水酸化カルシウムのモル数になることを利用する。
Ca(OH)2=74より、Ca(OH)27.4g == 0.10 [mol]
2.0×x×1 = 0.10×2
x = 0.010[L]=100 [mL]
３）0.010mol/Lのシュウ酸水溶液10mLを中和するのに、水酸化ナトリウム水溶液を10mL要した。この水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度を求めよ。
Ｃ×Ｖ×ａ ＝ Ｃ'×Ｖ'×ｂより、
0.010×10×2 = x×10×1
x = 0.020 [mol/L]
中和滴定・・・酸や塩基の濃度を中和反応を利用して求めること。
滴定曲線と指示薬
酸（塩基）に塩基（酸）を少量ずつ加えていく（滴定する）と、混合溶液のpHは少しずつ変化する。指示薬とはpHの変化によって色が変化する試薬で、中和点を求めるのに使われる。
メチルオレンジ ：変色域（pH3.1～4.4）（赤）→（黄）
フェノールフタレイン：変色域（pH8.3～10.0）（無）→（赤）
滴定曲線： 中和滴定を行ったときのｐＨの変化を表したグラフを滴定曲線という。
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A：強酸に強塩基を少量ずつ加える 例（0.1mol/L HClと0.1mol/L NaOH）
B：強酸＋弱塩基を少量ずつ加える 例（0.1mol/L HClと0.1mol/Lアンモニア水）
C:弱酸＋強塩基を少量ずつ加える 例（0.1mol/L CH3COOHと0.1mol/L NaOH）
D:弱酸＋弱塩基を少量ずつ加える 例（0.1mol/L CH3COOHと0.1mol/Lアンモニア水） |
すなわち、上の曲線中の①～④で適当な指示薬は
Ａ フェノールフタレイン，メチルオレンジともに可 Ｂ メチルオレンジ Ｃ フェノールフタレイン
Ｄ フェノールフタレイン，メチルオレンジともに不可
中和滴定の実験の原理
濃度が分かっている酸（または塩基）を用いて、濃度未知の塩基（または酸）の濃度を測定する実験のことを中和滴定という。
必要な器具・・・メスフラスコ，ホールピペット，ビュレット，コニカルビーカー
・メスフラスコ
正確な濃度の溶液を調整するために用いる。化学天秤で正確にはかり取った試料を純水に溶かし、これを完全にメスフラスコに移し、さらにその標線まで純水を加えると、メスフラスコに表示されている体積の水溶液を調整できる。
・ホールピペット
一定量の液体を正確にはかり取る器具。標線まで液体を吸い上げ、この液体を自然流下させたとき、流出した液体の体積がホールピペットに表示された体積になる。
・ビュレット
滴下した溶液の体積を正確にはかり取るための器具。滴下する前の体積を読み取り、ついで当量点に達したときの体積を読み取ると、それらの差から滴下した溶液の体積をはかり取ることができる。
・コニカルビーカー
振っても液体が飛び出さないように、上部の口をすぼめたビーカー。三角フラスコで代用可。
注意１・・・ ホールピペットとビュレットを使用するときは､溶液の濃度変化を避けるため、これらを使用する溶液ですすいだ後使用する。これを共洗いという。メスフラスコとコニカルビーカーを使用するときは純水でよくすすいだ後、ぬれたまま使用してよい。
注意２・・・ 目盛りの読み方。水溶液の液面は、水の表面張力に
よって下にへこんでいる。体積を測りとるときは、目
盛りを液面のへこんだ部分にあわせる。