酸と塩基の問題

正塩の水溶液の液性は、その塩をつくるもとになった酸と塩基の強弱で決まる。弱酸由来の陰イオンや弱塩基由来の陽イオンは、水と一部が反応（加水分解）して ${\text{OH}}^{-}$ や ${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$ を生じる。また、酸性塩では、陰イオンが ${\text{H}}^{+}$ を出す性質と加水分解する性質のどちらが強いかで液性が決まる。

• $\text{NaCl}$: 強酸 $\text{HCl}$ と強塩基 $\text{NaOH}$ からなる正塩で、加水分解しない。中性
• ${\text{CH}}_3\text{COONa}$: 弱酸 ${\text{CH}}_3\text{COOH}$ と強塩基 $\text{NaOH}$ からなる正塩。酢酸イオンが一部、水と反応して ${\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}+{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{CH}}_3\text{COOH}+{\text{OH}}^{-}$ のように ${\text{OH}}^{-}$ を生じるので塩基性
• ${\text{NH}}_4\text{Cl}$: 強酸 $\text{HCl}$ と弱塩基 ${\text{NH}}_3$ からなる正塩。アンモニウムイオンが一部、水と反応して ${\text{NH}}_4^{+}+{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{NH}}_3+{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$ のように ${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$ を生じるので酸性
• ${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$: 弱酸 ${\text{H}}_2{\text{CO}}_3$（${\text{CO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}$）と強塩基 $\text{NaOH}$ からなる正塩。炭酸イオンが一部、水と反応して ${\text{CO}}_3^{2-}+{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{HCO}}_3^{-}+{\text{OH}}^{-}$ のように ${\text{OH}}^{-}$ を生じるので塩基性
• ${\text{KNO}}_3$: 強酸 ${\text{HNO}}_3$ と強塩基 $\text{KOH}$ からなる正塩で、加水分解しない。中性
• ${\text{NaHSO}}_4$: 酸性塩。${\text{HSO}}_4^{-}\to {\text{H}}^{+}+{\text{SO}}_4^{2-}$ のように ${\text{H}}^{+}$ を出すので酸性
• ${\text{NaHCO}}_3$: 酸性塩だが、${\text{HCO}}_3^{-}$ は ${\text{H}}^{+}$ を出すよりも、水と反応して ${\text{HCO}}_3^{-}+{\text{H}}_2\text{O}\to {\text{H}}_2{\text{CO}}_3+{\text{OH}}^{-}$ のように ${\text{OH}}^{-}$ を生じる性質が強いので、弱い塩基性
• ${\text{CuSO}}_4$: 強酸 ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$ と弱塩基 ${\text{Cu(OH)}}_2$ からなる正塩。${\text{Cu}}^{2+}$ が加水分解して ${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$ を生じるので酸性

よって、塩基性を示すのは ${\text{CH}}_3\text{COONa}$、${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$、${\text{NaHCO}}_3$ の $3$ 種類である。

各塩の水溶液の液性を、もとの酸と塩基の強弱から判断する。

• NaCl: 強酸 HCl と強塩基 NaOH の塩 → 中性
• ${\text{CH}}_3\text{COONa}$: 弱酸と強塩基の塩。${\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}+{\text{H}}_2\text{O}\rightleftharpoons {\text{CH}}_3\text{COOH}+{\text{OH}}^{-}$ → 塩基性
• ${\text{NH}}_4\text{Cl}$: 強酸と弱塩基の塩 → 酸性
• ${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$: 弱酸と強塩基の塩。${\text{CO}}_3^{2-}+{\text{H}}_2\text{O}\rightleftharpoons {\text{HCO}}_3^{-}+{\text{OH}}^{-}$ → 塩基性
• ${\text{KNO}}_3$: 強酸 HNO${}_3$ と強塩基 KOH の塩 → 中性
• ${\text{NaHSO}}_4$: 酸性塩。${\text{HSO}}_4^{-}\rightleftharpoons {\text{H}}^{+}+{\text{SO}}_4^{2-}$ と電離し強い酸性 → 酸性
• ${\text{NaHCO}}_3$: 酸性塩だが ${\text{HCO}}_3^{-}$ の加水分解が電離より優勢で、水溶液は弱い塩基性（pH 約 8） → 塩基性
• ${\text{CuSO}}_4$: 強酸と弱塩基 Cu(OH)${}_2$ の塩。${\text{Cu}}^{2+}$ の加水分解により → 酸性

塩基性を示すのは ${\text{CH}}_3\text{COONa}$, ${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$, ${\text{NaHCO}}_3$ の 3 種類。

確認: 酸性は ${\text{NH}}_4\text{Cl}$, ${\text{NaHSO}}_4$, ${\text{CuSO}}_4$ の 3 種類、中性は NaCl, ${\text{KNO}}_3$ の 2 種類で、合計 $3+3+2=8$ 種類となり矛盾しない。