２００５年２月１６日（水）　04ko1-27　�T実験１４　塩の水溶液の性質

中学校のときに，炭酸水素ナトリウムの熱分解の実験を行っているはずですが，覚えていますか。生成物は炭酸ナトリウムと水と二酸化炭素ですね。ところで，熱分解の生成物である炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３と反応物である炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３は，ともに白色の粉末ですね。どのようにして，区別しましたか？水に対する溶解性と，水溶液の液性ですね。 　水溶液の液性といっても，ともに塩基性です。しかし，フェノールフタレイン溶液を加えたときの色は，炭酸水素ナトリウム水溶液はうすい赤色，炭酸ナトリウムは濃い赤色です。この色の違いで区別したのでしたね。ところで，炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウムは塩です。これも中学校で勉強したことですが，中和によって塩ができると覚えていませんか。そして，中和とは，酸性の性質とアルカリの性質を互いに打ち消す反応であると。 　今日は，塩が水と反応すると，酸性や塩基性を示すことがあることを学びます。どうも，この内容は高校生に理解しにくいようです。もしかすると，中学校の学習が，もしくはそのときの記憶が，塩の加水分解に対して拒絶反応を示しているのかもしれません。まず，実験を行って，事実を確認して下さい。

実験１４　塩の水溶液の性質 ＜塩の加水分解＞ １−１．表中の塩(1)〜(7)をそれぞれ小さじ１杯ずつ試験管に取り，水道水３ｍｌ を加えて溶かす。 １−２．ガラス棒を用いて(1)〜(7)の水溶液を万能ｐＨ試験紙につけ，各水溶液のｐＨを調べる。 １−３．ＢＴＢ溶液を１〜２滴ずつ(1)〜(7)の水溶液に加える。 塩の種類 　化学式　 　塩の分類　 ｐＨ ＢＴＢ溶液の変化 液性 (1)硫酸アルミニウム (2)塩化アンモニウム (3)塩化ナトリウム (4)酢酸ナトリウム (5)炭酸ナトリウム (6)炭酸水素ナトリウム (7)硫酸水素ナトリウム

それでは，実験結果を確認しましょう。 塩の種類 　化学式　 　塩の分類　 ｐＨ ＢＴＢ溶液の変化 液性 (1)硫酸アルミニウム Ａｌ２(ＳＯ４)３ 正塩 ３ 黄色 酸性 (2)塩化アンモニウム ＮＨ４Ｃｌ 正塩 ６ 黄色 酸性 (3)塩化ナトリウム ＮａＣｌ 正塩 ７ 緑色 中性 (4)酢酸ナトリウム ＣＨ３ＣＯＯＮａ 正塩 ８ 青色 塩基性 (5)炭酸ナトリウム Ｎａ２ＣＯ３ 正塩 １１ 青色 塩基性 (6)炭酸水素ナトリウム ＮａＨＣＯ３ 酸性塩 ８〜９ 黄色 塩基性 (7)硫酸水素ナトリウム ＮａＨＳＯ４ 酸性塩 ２ 黄色 酸性 　硫酸アルミニウムＡｌ２(ＳＯ４)３は強酸と弱塩基からできた塩です。加水分解すると，酸性を示していますね。塩化アンモニウムＮＨ４Ｃｌも強酸と弱塩基からできた塩です。加水分解すると，弱いですが酸性を示しています。 　塩化ナトリウムＮａＣｌは強酸と強塩基からできた塩です。水溶液は中性ですね。 　酢酸ナトリウムＣＨ３ＣＯＯＮａは弱酸と強塩基からできた塩です。加水分解すると，塩基性を示していますね。炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３も弱酸と強塩基からできた塩です。加水分解すると，塩基性を示しています。炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３も弱酸と強塩基からできた塩です。加水分解すると，弱いですが塩基性を示しています。 　塩の加水分解によって水溶液が何性を示すか判断できますね。しかし，硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ４は強酸と強塩基からできた塩でが強い酸性を示しています。これは電離によって，水素イオンが放出されると考えた方がよいかもしれません。 　　 　塩の加水分解では，水が酸としてはたらいたり，塩基としてはたらいています。ブレンステッド・ローリーの酸・塩基の考え方です。では，水の代わりに，もっと強力な酸や塩基をはたらかせると，どのようなことが起こるのでしょうか。

＜塩と酸・塩基の反応＞ ２−１．試験管に炭酸ナトリウムＮａ２ＣＯ３を小さじ１杯取り，蒸留水２ｍｌ 加えて溶かす。 ２−２．１の試験管に硫酸Ｈ２ＳＯ４２ｍｌ を加え，発生する気体のにおいを調べる。また，湿らせた万能ｐＨ試験紙を試験管の口に近づける。 ２−３．試験管に塩化アンモニウムＮＨ４Ｃｌを小さじ１杯取り，水酸化ナトリウム水溶液２ｍｌ を加え，発生する気体のにおいを調べる。また，湿らせた万能ｐＨ試験紙を試験管の口に近づける。 発生する気体のにおい 万能ｐＨ試験紙の色 炭酸水素ナトリウムと硫酸との反応 塩化アンモニウムと水酸化ナトリウムとの反応

実験結果を確認しましょう。 発生する気体のにおい 発生した気体の水溶液の液性 炭酸ナトリウムと硫酸との反応 なし 酸性 塩化アンモニウムと水酸化ナトリウムとの反応 刺激臭 塩基性 　炭酸ナトリウムと硫酸の反応で発生した気体は二酸化炭素ですね。また，塩化アンモニウムと水酸化ナトリウムの反応で発生した気体はアンモニアです。 　　 　それでは考察です。

１．次の塩はどのような酸と塩基の中和によって生成するのか？ (2)　ＮＨ４Ｃｌ 強酸と弱塩基からできた塩 (4)　ＣＨ３ＣＯＯＮａ 弱酸と強塩基からできた塩 (5)　Ｎａ２ＣＯ３ 弱酸と強塩基からできた塩 (6)　ＮａＨＣＯ３ 弱酸と強塩基からできた塩 (7)　ＮａＨＳＯ４ 強酸と強塩基からできた塩 ２．水溶液中で電離している様子は？ (1)　Ａｌ２(ＳＯ４)３→２Ａｌ３＋＋３ＳＯ４２− (2)　ＮＨ４Ｃｌ→ＮＨ４＋＋Ｃｌ− (3)　ＮａＣｌ→Ｎａ＋＋Ｃｌ− (4)　ＣＨ３ＣＯＯＮａ→Ｎａ＋＋ＣＨ３ＣＯＯ− (5)　Ｎａ２ＣＯ３→２Ｎａ＋＋ＣＯ３２− (6)　ＮａＨＣＯ３→Ｎａ＋＋ＨＣＯ３− (7)　ＮａＨＳＯ４→Ｎａ＋＋Ｈ＋＋ＳＯ４２− ３．２−２，２−３の反応を化学反応式で表すと， 　Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ４→Ｎａ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑ 　ＮＨ４Ｃｌ＋ＮａＯＨ→ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＮＨ３↑ 　塩の加水分解について，もう少し詳しく説明しましょう。 　水溶液中の酢酸イオンの一部が水と反応すると， 　ＣＨ３ＣＯＯ−＋Ｈ２Ｏ⇔ＣＨ３ＣＯＯＨ＋ＯＨ− 　したがって，［ＯＨ−］＞［Ｈ＋］　塩基性 　水溶液中のアンモニウムイオンの一部が水と反応すると， 　ＮＨ４＋＋Ｈ２Ｏ⇔ＮＨ３＋Ｈ３Ｏ＋ 　したがって，［Ｈ＋］＞［ＯＨ−］　酸性

今日の実験のポイントは，次の通りです。 １．強酸と弱塩基からできた正塩は，加水分解すると酸性を示します。 ２．弱酸と強塩基からできた正塩は，加水分解すると塩基性を示します。 ３．強酸と強塩基からできた正塩の水溶液は中性です。 ４．強酸と強塩基からできた酸性塩の水溶液は酸性です。 ５．弱酸の塩に強酸を加えると，強酸の塩ができて，弱酸が遊離します。 ６．弱塩基の塩に強塩基を加えると，強塩基の塩ができて弱塩基が遊離しています。 　　 　今日の実験とは直接関係ありませんが，塩化水素のつくり方を知っていますか。 　ＮａＣｌ＋Ｈ２ＳＯ４→ＮａＨＳＯ４＋ＨＣｌ 　塩酸は揮発性の酸です。ところが硫酸は不揮発性の酸です。そこで，このようなルールが成立します。「揮発性の酸の塩に揮発しにくい酸を加えると，揮発しやすい酸が遊離する。」このような，塩と酸・塩基の反応は，いろいろな箇所で登場します。ぜひ，マスターして下さい。