図でつかむ
酸とアルカリが打ち消し合う反応は、H+ と OH- が水になる図で見ると分かりやすくなります。
中和反応の本質
H⁺ + OH⁻ → H₂O
酸とアルカリを混ぜると、水素イオン H⁺ と 水酸化物イオン OH⁻ が結びついて水になる。これが中和の正体。
塩（えん）── 中和でできる物質
陽イオン（アルカリ由来）と陰イオン（酸由来）が結びついてできる。
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
食塩（NaCl）と水ができる。
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
硫酸ナトリウム（塩）と水。
2HCl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2H₂O
塩化バリウム（塩）と水。
「中和すれば中性」とは限らない
- 中和は 「H⁺ と OH⁻ が結びついて水になる反応」。塩酸と水酸化ナトリウム水溶液のような組み合わせでは、ちょうど反応し切るとほぼ中性になるが、どちらかが余ればその性質が残る。
- 例：塩酸 10mL と水酸化ナトリウム水溶液 5mL を混ぜる → まだ塩酸が余って酸性。
- 「中和」=「混ぜる反応」、「中性」=「結果の性質」、と区別する。
BTB液で中和の進行を見る
塩酸（黄、酸性）に水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加える
→ 少しずつ 黄 → 緑（中性）→ 青（アルカリ性）
緑になった瞬間が「ちょうど中和した点」
量的関係：H⁺ と OH⁻ の数
中和に必要な量は「H⁺ の数 = OH⁻ の数」のときに完全中和。
H₂SO₄ は H⁺ を 2 個出す（H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻）
NaOH は OH⁻ を 1 個出す
→ H₂SO₄ 1 個に対して NaOH 2 個で完全中和
身近な中和の例
- 胃薬：胃酸（塩酸）が強すぎるとき、炭酸水素ナトリウム（重曹）で中和
- 虫刺され：毒の性質は種類で異なるため、家庭で酸・アルカリを使って中和しようとせず、水で洗い流して必要なら医療機関に相談する
- 農業：酸性化した土壌に消石灰（水酸化カルシウム）を加える
- 工場排水：酸性排水を中和してから放流
- 歯みがき：口の中の酸性を弱アルカリ性の歯磨き粉で中和
代表的な塩の組み合わせ
| 酸 | アルカリ | 塩 |
|---|---|---|
| HCl（塩酸） | NaOH | NaCl（食塩） |
| HCl | KOH | KCl（塩化カリウム） |
| H₂SO₄（硫酸） | NaOH | Na₂SO₄（硫酸ナトリウム） |
| H₂SO₄ | Ba(OH)₂ | BaSO₄（硫酸バリウム・白色沈殿） |
| HNO₃（硝酸） | NaOH | NaNO₃（硝酸ナトリウム） |
| HCl | Ca(OH)₂ | CaCl₂（塩化カルシウム） |
沈殿する塩・しない塩
塩は2種類：水に溶ける（白色沈殿しない） vs 水に溶けない（白色沈殿）
例：BaSO₄（硫酸バリウム）→ 水に溶けない、白い沈殿
例：NaCl（食塩）→ 水に溶ける、無色透明
硫酸バリウムは水に非常に溶けにくく、胃のレントゲン撮影の造影剤にも使われる
- 1価の酸（HCl）と1価のアルカリ（NaOH）は 1:1で中和
- 2価の酸（H₂SO₄）と1価のアルカリ（NaOH）は 1:2で中和
- 1価の酸（HCl）と2価のアルカリ（Ca(OH)₂）は 2:1で中和
- H⁺ の総数 = OH⁻ の総数 が完全中和の条件
- 「塩」は 食塩（NaCl）のことだけではない
- 中和で生じる「塩（えん）」は広い概念。NaCl, KCl, BaSO₄, CaCl₂ などすべて塩
- 陽イオン（金属由来）+ 陰イオン（非金属由来）の組み合わせ
練習問題
次の中和を化学式で表せ。
- 塩酸 + 水酸化ナトリウム
- 硫酸 + 水酸化カリウム
- 塩酸 + 水酸化カルシウム（係数も）
答えを見る
(1) HCl + NaOH → NaCl + H₂O
(2) H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O
(3) 2HCl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2H₂O
塩酸 20mL（BTB黄）に水酸化ナトリウム水溶液を加えていく。緑（中性）になったところで止めたい。さらに加えたらどうなる。
答えを見る
水酸化ナトリウムが余って、青色（アルカリ性）になる。
H⁺ を 100 個出す塩酸を完全中和するには、NaOH からの OH⁻ が何個必要か。
答えを見る
同じ 100 個（H⁺ + OH⁻ → H₂O）
まとめ
- 中和反応：酸 + アルカリ → 塩 + 水。本質は H⁺ + OH⁻ → H₂O。
- 塩（えん）：陽イオン（アルカリ由来）+ 陰イオン（酸由来）でできる物質。例：NaCl。
- 中和 ≠ 中性：H⁺ と OH⁻ が反応しても、酸やアルカリが余れば中性にはならない。
- BTB液で進行を見れる：黄 → 緑 → 青。
- 身近な応用：胃薬・農業の土壌改良・工場排水の処理など。虫刺されは種類で性質が違うため、家庭で酸・アルカリを使って中和しようとしない。