物質が酸性であるかどうかをどうやって見分けることができますか?

物質の酸性度には厳密な科学的定義があります。 人々は、酸や非酸性物質、または塩基について考えると、金属が溶けて穴が燃えているようなイメージを持っている傾向があります。 真実は、物質がどれほど破壊的であるかは、化学者が何かの酸性度(またはその欠如)を決定するときに考慮する要因ではないということです。

酸の定義と検出

化学者が酸と塩基を定義するときに使用する3つの異なる定義があります。

アレニウスの定義:酸は、水に溶解すると、H +イオン(つまり、正の水素イオン、つまりプロトン)の濃度を高める物質です。 塩基は、水に溶解すると、OH-イオン(水酸化物イオンとも呼ばれます)の濃度を高める物質です。

ブロンステッド-ローリーの定義:酸は、プロトン(H)を別の物質に移動させることができる物質です。 塩基はプロトン(H)を受け入れることができる物質です。

ルイスの定義:酸は電子対受容体として定義され、塩基は電子対供​​与体として定義されます。

実際には、ほとんどの化学者(有機化学者を除く)は、最初の2つの定義の観点から酸と塩基を考えています。

これらの定義は非常に技術的に思えるかもしれませんが、たとえば、キッチンの酸を理解する確実な方法の1つは、重曹で簡単な反応を行うことです。 液体があり、それが酸性かどうかを知りたい場合は、簡単な方法は、少量の重曹を混ぜることです。 重曹は酸と反応して泡を発生させます。

あなたは自家製の台所の火山を作ることに精通しているかもしれません。 酢(酸)と重曹を混ぜます。 重曹が酸と反応すると泡立ちます。 これは本質的に、溶液が酸性であるかどうかをテストするためにできることです。 酸が存在しない場合、重曹を追加しても溶液は泡立ちません。

酸の相対的な強さ

一部の酸は他の酸よりも強力です。 炭酸飲料を飲んで舌の上に置いておくとき、私たちはこの概念に非常に精通しています。 灼熱感は炭酸飲料の酸によるものです。 純粋な水を口に入れると、このような感覚は得られません。 違いは酸の強さです。 もちろん、何かを口に入れる前に注意を払う必要があります。

科学的に言えば、強酸はそのプロトン(H +原子)を水に完全に移動させ、溶液中に解離していない分子を残さないものです。 弱酸は、水溶液中で部分的にのみ解離し、酸分子と成分イオンの混合物として溶液中に存在するものです。 酸性度が無視できる物質とは、水素を含むが水中で酸性の挙動を示さない物質です(つまり、水素は分子から解離または脱離しません)。

pHスケール

pHスケールの使用は、何かがどれほど酸性であるかを定量的に決定する1つの実用的な方法です。 溶液のpHが7未満の場合、酸性です。 pHが7の場合、溶液は中性であり、pHが7より大きい場合、溶液は塩基性です。 このスケールは、溶液中に浮遊している実際のH +イオンの量(酸性度)を示します。これは、酸の定義に直接関係しています。

溶液のpHの検出

溶液のpHを測定するいくつかの異なる方法が存在します。 最も一般的に知られている方法は、リトマス紙の使用です。 リトマス紙は、酸と反応して紙の色を変える化学物質でコーティングされています。 次に、紙を標準のカラーチャートと比較して、pH値を見つけることができます。 溶液中の酸の濃度を調べるために溶液インジケーターを使用することも一般的です。 これはリトマス紙と同様に機能しますが、代わりに溶液に追加され、溶液全体の色がpH値を示す色に変わります。 化学実験室では、科学者が滴定実験を行ってpH値を決定します。 この方法を使用するには、特定の技術スキルが必要です。 最も一般的でより正確な方法は、pHメーターを使用することです。 電子メーターには、液体に浸されたプローブが含まれており、pH値に直接関係する電流が測定されます。 次に、メーターのディスプレイで値がユーザーに指示されます。 これらのpHメーターは、長年にわたって信頼性と使いやすさが向上しており、標準的な方法です。 この機器のほとんどは、家庭の台所にはありません。 必要に応じて、調理店にpHテストストリップ(リトマス紙)を注文できます。

さまざまな物質のpH値の例

これらの値は概算ですが、物質がpHスケールのどこにあるかを知ることができます。 家庭用漂白剤:12.5マグネシアミルク:10重曹:8純水:7ブラックコーヒー:5ワイン:3.5コーラ、酢:2.9胃液:1.2

7より大きい数は塩基性であり、7未満の数は酸性です。

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