はじめに
化学の世界には、私たちが普段の生活で触れることのない専門用語がたくさんあります。その中でも、「酸の価数」や「塩基の価数」という言葉は、高校の化学の授業で聞いたことがあるかもしれません。でも、実際にはどういう意味なのでしょうか?この記事では、文系の方にもわかりやすく、酸と塩基の価数について説明していきます!
酸の価数
・酸の価数とは、電離してH+を出した数のこと!(アレニウスの定義に基づいている)
例①)塩化水素 HCl
HCl → H + + Cl−
水素イオンを1つ出すことができるので、塩化水素は1価の酸!
例②)硫酸 H2SO4 ※硫酸は2段階で電離する(水素イオンを2つ持っているから)
【1段階目の電離】
H2SO4 → H + + HSO4−
【2段階目の電離】
HSO4− → H + + SO42−
2つの式をまとめて(足し算する)書くと…
H2SO4 → 2H + + SO42−
水素イオンを2つ出すことができるので、硫酸は2価の酸!
塩基の価数
・塩基の価数とは、電離してOH−を出した数のこと!(アレニウスの定義に基づいている)
例①)水酸化ナトリウム NaOH
NaOH → Na+ + OH−
水酸化物イオンを1つ出すことができるので、水酸化ナトリウムは1価の塩基!
例②)水酸化カルシウム Ca(OH)2
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH−
水酸化物イオンを2つ出すことができるので、水酸化カルシウムは2価の塩基!
例③)アンモニア NH3
NH3 + H2O → NH4+ + OH−
水酸化物イオンを1つ出すことができるので、アンモニアは1価の塩基!
アンモニアは、OHを持たないが水に溶かすと水の水素イオンH+と配位結合しアンモニウムイオンと水酸化物イオンを生じるため、塩基である!
配位結合の復習←こちらをクリック!
酸と塩基の価数を覚えよう!
二酸化炭素が酸性な理由
二酸化炭素を水に溶かすと、炭酸(H2CO3)になる!硫酸と同様に2段階で電離する
【1段階目の電離】
CO2 + H2O → H+ + HCO3−
【2段階目の電離】
HCO3− → H+ + CO32−
2つの式をまとめて(足し算する)書くと…
CO2 + H2O → 2H+ + CO32−
水素イオンを2つ出したので、二酸化炭素は2価の酸!
さいごに
酸と塩基の価数について、少し理解が深まったでしょうか?価数は、その物質がどれだけの水素イオンを放出したり受け取ったりするかを示す重要な指標です。これを知ることで、化学反応の仕組みや結果をより深く理解することができます。文系の方にもわかりやすく説明しましたが、もしもっと詳しく知りたい場合は、ぜひ理系の友人や教科書を参照してみてください。
化学の世界は、私たちの生活を豊かにする多くの秘密が隠されています。その一端を少しでも感じ取っていただけたら嬉しいです!
これからも文系の方にもわかるように、化学基礎・化学を解説していきますのでチェックお願いします!
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