酸・塩基の価数と強弱に関する記述として正しいものはどれか。最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア 硫酸 は 2 価の酸なので、1 価の酸である塩化水素 より強い酸である。
- イ 酢酸 の水溶液は、濃度を薄くするほど電離度が小さくなる。
- ウ アンモニア は 1 価の弱塩基である。
- エ 水酸化カルシウム は 2 価の弱塩基である。
代表的な酸・塩基の価数と強弱を判定し、強弱は価数ではなく電離度で決まること、弱酸は薄いほど電離度が大きいことを判定できる
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酸や塩基には、1 つの粒子から何個の や を出せるか(価数)と、水に溶かしたときにどれだけ電離するか(強弱)という 2 つの見方があります。この技能では、代表的な酸・塩基の価数と強弱を判定し、強弱を決めるのは価数ではなく電離度であること、弱酸は薄いほど電離度が大きくなることを判定できるようになります。中和の量的な計算や pH を考えるときの土台になります。
価数は化学式から決まる「1 つの粒子が出せる (または受け取れる 、出せる )の最大の数」です。たとえば は を最大 2 個出せるので 2 価の酸、 は を 2 個出せるので 2 価の塩基です。 は のように を 1 個受け取るので 1 価の塩基です。酢酸 は H 原子を 4 個もちますが、 として出せるのは の H の 1 個だけなので 1 価の酸です。
一方、強弱は「溶かした酸(塩基)のうち、どれだけの割合が実際に電離しているか」で決まります。この割合を電離度 といい、 で表します。水溶液中でほぼ完全に電離する( が 1 に近い)ものが強酸・強塩基、一部しか電離しない( が 1 よりずっと小さい)ものが弱酸・弱塩基です。価数は「最大で何個出せるか」、電離度は「実際にどれだけ電離しているか」なので、両者は別のものです。2 価や 3 価でも弱酸のもの(シュウ酸・リン酸など)があり、1 価でも強酸のもの(塩酸・硝酸)があります。
弱酸では、電離していない分子とイオンが行き来していて、一部だけが電離した状態になっています。水で薄めると、イオンどうしが出会って分子に戻る機会が減るので、電離する向きに進み、電離度は大きくなります。つまり同じ温度なら、弱酸の水溶液は濃度が小さいほど電離度が大きくなります。(ただし電離度が大きくなっても、全体の濃度が小さくなるので、水素イオンの濃度そのものは薄めると小さくなります。)
化学式から価数を決める。酸は として出せる H の数、塩基は出せる の数( のように をもたない塩基は受け取れる の数)。例: 1 価、 2 価、 3 価、 1 価、 2 価、 1 価、 2 価、 1 価。
強酸・強塩基の代表を覚えておき、それ以外は弱酸・弱塩基と判定する。強酸:・・。強塩基:・・・。弱酸の例:・・・・ の水溶液(炭酸)。弱塩基の例:・・。
強弱の根拠は電離度 で考える。強酸・強塩基は がほぼ 1、弱酸・弱塩基は が 1 よりずっと小さい。価数の大小で強弱を判断しない。
弱酸・弱塩基の電離度を比べるときは、同じ温度なら濃度が小さいほど が大きい、と判定する。
選択肢の文を 1 つずつ、価数(手順 1)・強弱(手順 2・3)・電離度と濃度の関係(手順 4)に照らして正誤を決める。
酸・塩基の価数と強弱について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 硫酸は 2 価の酸なので、1 価の酸である塩酸より強い酸である。
イ 酢酸は 1 価の弱酸であり、同じ温度では、水溶液の濃度が小さいほど電離度が大きい。
ウ アンモニアは 2 価の塩基である。
エ リン酸は 3 価の酸なので、強酸である。
手順 5 にしたがって、1 つずつ判定する。
ア:硫酸 は 2 価(手順 1)、塩酸 は 1 価だが、どちらも強酸(手順 2)。強弱は価数ではなく電離度で決まる(手順 3)ので、「2 価だから強い」という理由づけは誤り。
イ:酢酸 は の H だけを として出すので 1 価(手順 1)で、弱酸(手順 2)。弱酸は同じ温度なら濃度が小さいほど電離度が大きい(手順 4)。よって正しい。
ウ:アンモニアは のように を 1 個受け取るので 1 価の塩基(手順 1)。誤り。
エ:リン酸 は 3 価だが弱酸(手順 2)。価数が大きいことは強酸である理由にならない(手順 3)。誤り。
以上より、正しいものはイ。
答え: イ
価数が大きいほど強い酸だとしてしまう誤り。正しくは、強弱は電離度で決まり、(3 価)や (2 価)は弱酸、(1 価)は強酸である。
化学式の中の H 原子の数をそのまま価数にしてしまう誤り。たとえば を 4 価とするのは誤りで、正しくは として出せるのは の H だけなので 1 価である。
は をもたないので塩基の価数が決まらない、または H が 3 個あるので 3 価だとしてしまう誤り。正しくは、 で を 1 個受け取るので 1 価の弱塩基である。
弱酸を水で薄めると電離度が小さくなるとしてしまう誤り。正しくは、同じ温度なら弱酸は濃度が小さいほど電離度 が大きくなる(ただし水素イオンの濃度そのものは薄めると小さくなる)。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
酸・塩基の価数・強弱・電離度に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
酸や塩基を水に溶かしたとき、溶かした酸(または塩基)の物質量に対する、水溶液中でイオンに分かれた酸(または塩基)の物質量の割合を表す量がある。この量は、塩酸のような強酸ではほぼ であり、酢酸のような弱酸では よりかなり小さい。また、酸の強弱はこの量の大小で決まり、酸の価数とは関係しない。この量を何というか。漢字で答えよ。
酸・塩基の価数と強弱について述べた次の記述のうち、最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、強酸・強塩基とは、水溶液中で電離度がほぼ の酸・塩基のことであり、弱酸・弱塩基とは、電離度が よりかなり小さい酸・塩基のことである。
次のア〜カの中和滴定のうち、指示薬としてフェノールフタレインとメチルオレンジのどちらを用いても中和点を正しく求めることができるものを、すべて選べ。ただし、温度は とし、用いる酸・塩基の水溶液の濃度はいずれも 程度とする。
水の電離と水溶液の pH、身のまわりの物質の液性について述べた次の記述のうち、正しいものを、次のア〜カから 3 つ選べ。ただし、特に断りのない限り温度は とし、水の電離 は吸熱反応であるものとする。また、水溶液が中性であるとは が成り立つこと、酸性であるとは 、塩基性であるとは が成り立つこととする。