溶液の酸性度とアルカリ度

私たちが日常的に飲む水には、ある程度の酸性度とアルカリ性度がありますが、味覚や目ではそれをはっきりと見ることはできません。専門的な方法を使用すれば、水溶液にどのような物質が含まれているかを検出することができます。溶液の酸性度やアルカリ度は私たちの日常の身体に影響を与えるため、適切な酸性度やアルカリ度の溶液を選ぶことは非常に重要なポイントです。

溶液の酸性度とアルカリ度を識別する最も簡単な方法は、pH試験紙を使用することですが、これらの試験紙の精度はあまり正確ではないため、日常生活では大まかに酸性度とアルカリ度を判断し、自分に合った溶液を選ぶことができます。溶液の酸性度とアルカリ度をテストする方法は他にもたくさんありますが、それらについてさらに学ぶ必要があります。

酸性度とアルカリ度は歴史のさまざまな段階で異なる定義を持っており、そのうちのいくつかは長い間廃止されてきましたが、他のものは今日まで使用されています。一般的に、酸性度とアルカリ度は酸塩基指示薬の色を変える性質を指しますが、すべての酸と塩基が酸塩基指示薬の色を変えるわけではないため、正確な定義が必要です。

アレニウス酸

アルレニウスは、酸は水中でイオン化したすべての陽イオンが水素イオンである化合物であり、塩基は水中でイオン化したすべての陰イオンが水酸化物イオンである化合物であると信じていました。酸性/アルカリ性はそれぞれ酸/アルカリ度に対応します。酸性は紫色のリトマス紙を赤く変色させ、アルカリで中和して水と塩を生成できる性質です。アルカリ性は紫色のリトマス紙を青く変色させ、酸で中和して水と塩を生成できる性質です。水中の水素イオンと水酸化物イオンの濃度は測定可能なので、酸と塩基の強さを定量的に記述することができ、強酸と弱酸の概念が生まれます。一部の物質はこの定義によれば酸/塩基ではないものの、酸性/アルカリ性の特性を持つ場合があることに注意することが重要です。たとえば、炭酸水素ナトリウムはアルカリ性ではありませんが、その水溶液はアルカリ性です。

ブレンステッド酸塩基

ブロンステッドとローランは、酸は陽子供与体であり、塩基は陽子受容体であり、酸と塩基は共役関係にあると信じていました。したがって、酸性は塩基に陽子を供与できる物質の性質であり、アルカリ性は酸によって提供される陽子を受け取ることができる物質の性質です。同様に、この理論では酸と塩基の強さを定量的に記述することができます。さらに、一部の物質はこの理論の酸塩基の定義を満たしていなくても、酸性/アルカリ性を持つことがあります。たとえば、純粋な三酸化硫黄は陽子を供与できませんが、強い酸性を持ちます。

ルイス酸塩基

ルイスは、酸は電子受容体であり、塩基は電子供与体であると信じていました。この理論は、ほとんどの物質の酸性とアルカリ性の起源を説明でき、非常に広範囲に適用できます。しかし、酸性とアルカリ性の強さの間に定量的な関係を与えることはできず、酸性とアルカリ性を比較することさえできない場合もあります。たとえば、三フッ化ホウ素と三塩化ホウ素はどちらも強いルイス酸ですが、酸塩基反応によっては三フッ化ホウ素の方が三塩化ホウ素よりも酸性が強くなる場合もあれば、三塩化ホウ素の方が三フッ化ホウ素よりも酸性が強くなる場合もあります。酸と塩基の強さの具体的な比較は、ルイス酸塩基理論における大きな難点です。後に提案された HSAB は、この欠点をある程度補いました。

この記事を読むことで、溶液の酸性度とアルカリ度についてよく理解することができます。これらの酸性度とアルカリ度は、私たちが毎日飲む水と同じくらい詳細です。これらの溶液の組み合わせは私たちの日常生活に関係しており、体の健康に重要な役割を果たします。したがって、私たちは日常生活における溶液についてもっと学ぶ必要があります。