酸・塩基

水の仕事手順

水が実際にどのように感じ、そしてどのように水のイオン積を調整するのか？それはもちろん解りません。しかし、酸・塩基の範囲を学ぶためには、そのイメージをつかむことはとても大事なことなのです。そこで、問題を解くときに考える水の仕事ぶりのイメージをご紹介いたします。NaOH 101滴滴下に戻る

待機状態

図: よし、数はそろってる
$\includegraphics[width=.3\textwidth]{../fig/ion_nt.eps}$

水は25℃で中性のとき、かならず「水のイオン積」 $10^{-14}$ [mol/ ] を保ちます。

△上へ戻る

緊急事態発生！

$\includegraphics[width=.3\textwidth]{../fig/ion_acid.eps}$ 図： $\mathrm {H^+}$ がたくさんある！

$\mathrm {H^+}$ と $\mathrm {OH^-}$ のうちどちらかが変化すると、そのうちの大きい方をまず確認します。

たとえば $\mathrm{HCl}$ が加えられて、[ $\mathrm {H^+}$ ]が $10^{-1}$ mol/ になったとき図12では水溶液の上部にたくさんの $\mathrm {H^+}$ が見えます。

水はその $\mathrm {H^+}$ に気がついたようです。

「水のイオン積」を保つように、 $\mathrm {H^+}$ と $\mathrm {OH^-}$ のうちなぜ小さい方なのかは、化学平衡を学んで計算するようになると分かります。小さい方を調整します。今回は $\mathrm {H^+}$ が急激に増えました。そこで

$\displaystyle \mathrm{[H^+][OH^{-}]=10^{-14}[mol/\mbox{$l$}]^2}$

(4)

(4)式で表されたこの「水のイオン積」を保つために、[ $\mathrm {OH^-}$ ]を減らさなくてはなりません。仕方ないので、 $\mathrm {OH^-}$ をいくつか $\displaystyle \mathop{\mbox{相棒}}^{\mbox{\tiny パートナー}}$ の $\mathrm {H^+}$ を使って、水に戻してしまいます。

図: $\mathrm {H^+}$ と $\mathrm {OH^-}$ から水を作るよ～♪
$\includegraphics[width=.6\textwidth]{../fig/aq_work.eps}$

△上へ戻る

お仕事終了

水は「水のイオン積」を保つことができて、とりあえずお仕事終了です。水はこの一連の動作を常に行います。

図: お仕事終了！
$\includegraphics[width=.3\textwidth]{../fig/after_work.eps}$

今回は $\mathrm{HCl}$ を加えられて $\mathrm {H^+}$ が増えましたが、そのあと希釈したり、塩基を加えたりして $\mathrm {H^+}$ が減ってしまうと、今度は水が水自身から $\mathrm {H^+}$ と $\mathrm {OH^-}$ を生成して「水のイオン積」を保とうとします。わかるでしょうか？

△上へ戻る

トップページへ | 化学トップページへ | アーカイブス | 次へ：希釈する | 戻る：酸・塩基

待機状態 | 緊急事態発生！ | お仕事終了

ホーム＞化学のトップページ＞目次＞酸・塩基＞水の仕事手順