塩基は、水溶液の状態では触ると滑りやすい物質です。味は苦く、赤色リトマス紙の色は青色に変わります。塩基も酸と同様に水中で解離しますが、H+ を生成する代わりに OH-、つまり水酸化イオンを生成します。塩基が水に溶けると、アルカリと呼ばれます。アルカリは酸と混合するとアルカリ性が低下します。塩基の pH レベルは 8 ～ 14 です。
一般的な家庭用品には塩基が含まれています。たとえば、苛性ソーダや排水管洗浄剤は、強塩基である水酸化ナトリウムから作られています。アンモニアまたは窓やガラスの洗浄剤などのアンモニアベースの洗浄剤は塩基です。これらのより強い塩基は、皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。調理材料である重曹や酒石酸クリームなどの他の塩基も塩基ですが、これらは無害であり、調理に適しています。
1. 塩基は水性の状態では触ると滑りやすくなります。
2. 塩基は通常苦い味がします。
3. 塩基の pH レベルは 8 から 14 です。
4. 塩基は酸と反応して塩と水を形成します。
5. 塩基は赤色リトマス試験紙を青色に変えます。
通常、強さ、濃度、酸度に基づいて分類されます。
酸と同様に、塩基の強さは水に溶解したときに生成される水酸化イオンの数によって決まります。水酸化イオンの量が多いと強塩基となり、水酸化イオンの量が少ないと弱塩基となります。
a. 強塩基 – 水に完全にまたはほぼ完全に溶解する塩基は強塩基として知られています。たとえば、NaOH、KOH、Ca(OH) 2 、 等
\(Na^+OH^- + H_2O → Na^+ (aq) + OH^-(aq)\)
b. 弱塩基 – 完全に溶解しない塩基を弱塩基と呼びます。たとえば、Ma(OH) 2 、NH 4 OH などです。
c. 超塩基 – 超塩基は強塩基よりも脱プロトン化に優れています。これらの塩基は非常に弱い共役酸を持っています。このような塩基は、アルカリ金属とその共役酸を混合することによって形成されます。このような塩基は、アルカリ金属とその共役酸を混合することによって形成されます。超塩基は水酸化物イオンよりも強い塩基であるため、水溶液中に留まることはできません。水素化ナトリウム (NaH) は超塩基の例です。最も強い超塩基は、オルトジエチニルベンゼンジアニオン (C 6 H 4 (C 2 ) 2 ) 2− です。
d. 中性塩基 – 中性塩基は、中性酸と結合し、酸と塩基が塩基からの電子対を共有する塩基です。
e. 固体塩基 – 固体塩基は固体の状態で活性です。例としては、二酸化ケイ素 (SiO 2 ) やアルミナに担持された NaOH などがあります。固体塩基は、陰イオン交換樹脂やガス酸との反応に使用できます。
塩基の濃度は、水に溶解した塩基の量によって決まります。濃度には濃塩基と希塩基の 2 種類があります。
a. 濃塩基 – 塩基の含有率が比較的高い水溶液は濃塩基です。例えば、濃水酸化ナトリウム、濃水酸化カリウム、濃水酸化アンモニウムなどです。
b. 希塩基 – 塩基の含有率が比較的低い水溶液は希塩基です。たとえば、希水酸化ナトリウム、希水酸化カリウム、希水酸化アンモニウムなどです。
塩基の酸性度は、含まれる水酸化イオンの数によって決まります。また、塩基が結合できる水素イオンの数によっても決まります。1 つの水素イオンが 1 つの水酸化イオンと結合します。通常、一酸塩基、二酸塩基、三酸塩基の 3 種類があります。
a. 一酸塩基 - ヒドロキシルイオンを 1 つだけ含み、水素イオンとのみ結合する塩基です。例: NaOH、KOH、NH 4 OH など。
\(NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)\)
b. 二酸塩基 – 2 つの水酸化イオンを含み、3 つの水素イオンと結合する塩基です。例: Mg(OH) 2 、Fe(OH) 2 、Zn(OH) 2など。
\(Ca(OH)_2 (aq) + 2HCl (aq) → CaCl_2 (aq) + 2H_2O (l)\)
c. 三酸塩基 – 3つの水酸イオンを持ち、3つの水素イオンと結合する塩基です。例えば、水酸化アルミニウム
\(Al(OH)_3 (aq) + 3HCl (aq) → AlCl_3 (aq) + 3H_2O(l)\)
塩基は酸を中和するのに使用できます。塩基 (多くの場合 OH-) が酸からプロトンを受け取ると、無害な水分子が形成されます。すべての酸と塩基が反応して水分子とその他の中性塩が形成されることを中和といいます。
酸は塩基を中和するためにも使用できます。
すべての塩基には、塩基に水素原子を加えることで形成される共役酸があります。たとえば、NH 3 (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 NH 4 +です。
弱塩基は強い共役酸を形成し、強塩基はより弱い共役酸を形成します。アンモニアは中程度の強さの塩基であるため、アンモニウムはそれよりかなり弱い酸です。
