酸と塩基とpH
じゃあ次は、酸と塩基とpHについてだな。
さらっとおさらいと行こうか。一番関係あるのはイオンについてだ。イオンというのは、電子が取れて、全体として電荷がプラスやマイナスになった原子のことを言うんだったね。
pHは、そんなイオンが関係しているんだ。きいたことはあるだろう、塩酸は酸性で、水酸化ナトリウム水溶液は塩基性だっていうことは。あの酸性や塩基性っていうのを数値化したのがpHなんだ。そして、酸性の性質を示すものを酸、塩基性の性質を示すものを塩基というんだ。
酸と塩基の定義としては有名なものが二つあるんだ。1つはスバンテ・アーレニウス(Svante August Arrhenius)さんが提唱したアーレニウスの定義、もう1つはヨハンス・ブレンステッド(Johannes Nicolaus Brønsted)さんとマーチン・ローリー(Thomas Martin Lowry)さんが提唱したブレンステッド・ローリーの定義なんだ。
まずはアーレニウスの定義から見ていこう。この人の話によれば、酸とは水に溶けてオキソニウムイオンが発生する物質のこと、そして塩基は水に溶けて水酸化物イオンが発生する物質のことをいうんだ。オキソニウムイオンというのは[H(3)O](+↑)のことで、水H(2)Oに水素イオンがひっついた形になるんだ。通常は水素イオンH(+↑)と書かれるんだ。水酸化物イオンは逆に水から水素が外れた形、OH(-↑)ということになるんだ。あ、ちなみに水酸化物イオンは普通にOH(-↑)と書くから。
例をあげてみれば、塩化水素HCl＋水分子H(2)O→オキソニウムイオン[H(3)O](+↑)＋塩化物イオンCl(-↑)というのが酸について。ここでは、塩化水素が酸だという話になるね。一方の塩基は、アンモニアNH(3)＋H(2)O→アンモニウムイオン[NH(4)](+↑)＋水酸化物イオンOH(-↑)となるんだ。ここで塩基とはアンモニアのことを指すことになるんだ。
一方のブレンステッド・ローリーの定義は、水素イオンH(+↑)を与える物質が酸、与えられる物質が塩基になるんだ。例えば塩化水素HCL＋アンモニアNH(3)→アンモニウムイオン[NH(4)](+↑)＋塩化物イオンCl(-↑)という式があった時、塩化水素から水素イオンが分離して渡す側だから酸となる。そしてアンモニアは水素イオンを受け取る側だから塩基となるんだ。
