ベース(化学)
塩基とは、他の物質から水素イオン(H+)を受け入れることができる物質のことです。化学物質は、負の電荷を持つか、酸素、窒素、塩素などの電子を多く含む電気陰性原子を持つ場合に、プロトンを受け入れることができる。酸のように、塩基にも強いものと弱いものがある。弱い塩基はプロトンを受け入れにくく、強い塩基は溶液中や他の分子から素早くプロトンを取り込みます。酸は塩基の「化学的な反対語」である。酸とは、塩基に水素原子を供与する物質である。
塩基はpHが7.0より大きい。弱塩基は一般に7~9のpH値を持ち、強塩基は9~14のpH値を持つ。
アンモニアと塩酸は塩化アンモニウムを生成します。これは中和である。
基地のしくみ
塩基は、酸を中和するために使われることがあります。塩基、多くの場合OH– 、が酸からプロトンを受け入れると、無害な水分子を形成します。すべての酸と塩基が反応して、水分子と他の中性の塩を形成することを中和という。酸は塩基を中和するのにも使われることがある。すべての塩基には、塩基に水素原子を付加してできる共役酸がある。たとえば、NH3 (アンモニア)は塩基であり、その共役酸はアンモニウムイオンであるNH4+ 。弱い塩基は強い共役酸を形成し、強い塩基は弱い共役酸を形成する。アンモニアは中程度の強さの塩基なので、アンモニウムはかなり弱い酸である。
特徴
ベースにはこんな特徴があります。
- 苦味(酸の酸味に対して)
- 指のぬるぬる感、石鹸のような感触(スベスベ感)
- 多くの塩基は酸と反応し、塩を析出する。
- 強塩基は酸と激しく反応することがあります。酸をこぼした場合は、弱塩基を使用することで安全に中和することができる。
- 塩基は赤リトマス紙を青くする
- 塩基は、金属の酸化物や水酸化物を含む物質である
- 水に溶ける塩基はアルカリを形成する(水溶性塩基)。
一般的な家庭用品には塩基性のものがあります。たとえば、苛性ソーダや排水管洗浄剤は、強い塩基である水酸化ナトリウムから作られています。アンモニアや、窓ガラス用クリーナーなどアンモニアベースのクリーナーは塩基性です。これらの強い塩基は、皮膚を刺激することがあります。その他、料理の材料となる炭酸水素ナトリウム(重曹)や酒石酸クリームも塩基性ですが、これらは有害ではなく、調理に適しています。
ベースを取り扱う際は、必ず手袋を着用してください。皮膚刺激が生じた場合は、患部を冷水で十分に洗い流してください。それでも治まらない場合は、できるだけ早く医師にご相談ください。
強塩基
強塩基とは、水に入れると水酸化物イオン、OH-を出す塩基のことである。その数は8つ。
- 水酸化リチウム-LiOH
- 水酸化ナトリウム-NaOH
- 水酸化カリウム-KOH
- 水酸化ルビジウム-RbOH
- 水酸化セシウム-CsOH
- 水酸化カルシウム-Ca(OH)2
- 水酸化ストロンチウム-Sr(OH)2
- 水酸化バリウム-Ba(OH)2
質問と回答
Q:化学における塩基とは何ですか?
A:化学における塩基とは、他の物質から水素イオン(H+)を受け入れることができる物質のことです。
Q:化学物質はどのようにプロトンを受け入れることができますか?
A: 化学物質がプロトンを受け取ることができるのは、それがマイナスの電荷を持っているか、分子が酸素、窒素、塩素のような電子を多く含む原子を持っている場合です。
Q: 自然界ではすべての塩基が強いのですか?
A: いいえ、酸と同じように塩基にも強いものと弱いものがあります。弱い塩基はプロトンを受け入れにくく、強い塩基は溶液中や他の分子から素早くプロトンを取り込みます。
Q: 塩基の「化学的反対」とは何ですか?
A: 塩基の「化学的反対語」は酸です。酸は水素原子を塩基に与える物質です。
Q: 塩基のpH範囲は?
A: 塩基のpHは7.0以上です。弱塩基のpHは一般的に7~9ですが、強塩基のpHは9~14です。
Q: 塩基は他の分子からプロトンを受け取ることができますか?
A: はい、強塩基は溶液中や他の分子から素早くプロトンを取り込むことができます。
Q: 化学物質がプロトンを受け取るのを助ける原子は何ですか?
A: 酸素、窒素、塩素のような電子を多く含む電子陰性原子は、化学物質がプロトンを受け取るのを助けることができます。