化学

これで「塩基」はバッチリ!3つの定義と分類や検出方法を未来の科学者ライターが解説

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

(反応によって酸か塩基かが変わる物質も存在するが)

つまり、ブレンステッド・ローリーの定義は、イオンを放出しない物質の酸・塩基の定義も可能にしたというわけだな。

ID: ↑パーツ内本文:81文字

3.ルイスの定義

ルイスの定義のキーワードは「電子対の授受」で、この理論では酸・塩基が「電子対の授受」によって定義され、反応において電子対を受け取る物質が酸、与える物質が塩基です。

具体例として、アンモニアと三フッ化ホウ素が反応して、錯体を作る反応を考えてみましょう。

この反応では、アンモニアトリフルオロボラン錯体という生成物ができるのですが、この物質はアンモニアに含まれる窒素原子の非共有電子対が、三フッ化ホウ素の中のホウ素原子に存在する空の軌道に配位して結合しています。

ここでは、アンモニアは三フッ化ホウ素に電子対を供与しているので塩基であり、三フッ化ホウ素は酸として定義。

ルイスの定義によって、水が関係しない反応からも物質の酸・塩基を定義することが可能になったのです。

ID: ↑パーツ内本文:335文字

塩基の分類

塩基は、「強弱」と「価数」で分類することができます。まずは強弱による分類についてみていきましょう。

ID: ↑パーツ内本文:49文字

強弱で分類する

強弱とは、塩基が水に溶けた時、どれくらい水酸化物イオンを放出するかによって決まります。

塩基の中で水酸化物イオンを多く放出する物質を強塩基、あまり放出しない物質を弱塩基と呼び、強塩基の例としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどがあるのですが、それらは全て、水に溶けてほとんどすべてが電離し、水酸化物イオンを多く放出する物質。

逆に、弱塩基は2種類存在し、溶解度が低い弱塩基と、電離度が低い弱塩基があります。

溶解度が低い弱塩基とは、水酸化マグネシウムや水酸化鉄など、水に溶けにくい塩基のことです。

そもそもあまり水に溶けないのですから、水酸化物イオンを多く放出できないのも頷けるでしょう。

電離度が低い弱塩基とは、アンモニアのように水にはよく溶けるものの、あまり電離が起きないために水酸化物イオンを多く放出できない塩基のことを指します。

このように、塩基には強弱が存在し、それが塩基としてのはたらきの強さを決めているのです。

ID: ↑パーツ内本文:420文字

価数で分類する

価数で分類する

image by Study-Z編集部

次に、塩基の価数です。塩基の価数とは、1molの塩基が放出することのできる最大の水酸化物イオンのモル数のことになります。

例えば、水酸化ナトリウムは電離するとナトリウムイオンと水酸化物イオンに分かれ、このとき、1molの水酸化ナトリウムからは1molの水酸化物イオンが生成されるため、水酸化ナトリウムの価数は1となるのです。

ID: ↑パーツ内本文:163文字

image by Study-Z編集部

一方、水酸化カルシウムは電離してカルシウムイオンと水酸化物イオンに分かれるのですが、その式は上記の様になっています。

このとき、1molの水酸化カルシウムから2molの水酸化物イオンが放出されており、水酸化カルシウムの価数は2です。

このように、同じ物質量の塩基同士でも価数が違えば塩基の性質の強さも大きく変わり、1価の塩基は例えば水酸化カリウムやアンモニアがあり、2価の塩基の例には、水酸化バリウム、水酸化銅などが挙げられます。

ID: ↑パーツ内本文:217文字
次のページを読む
1 2 3
Share:
tcnacom