中学理科 中和について

質問

中学の理科の中和の問題で、
塩酸に水酸化ナトリウムを加えて中和するという問題で、
逆に水酸化ナトリウムに塩酸を加えても中和になるように思うのですが、
理科の先生によると、「中和には酸とアルカリが打ち消しあって水にならないといけないが、
水酸化ナトリウムに塩酸を加えると水ができないので中和しない」
と子供は説明をされたようです。

塩酸内ではオキソニウムイオンになるというのは何となくわかるのですが、順番を変えるだけで中和にならないということがよくわかりません。

だとすると、水酸化ナトリウムを中和する方法はどのようにしたらよいのでしょうか。

回答No.1

ORUKA1951 · ベストアンサー

水酸化ナトリウムに酸を加えれば中和できます。
　いくらなんでも、
「中和には酸とアルカリが打ち消しあって水にならないといけないが、水酸化ナトリウムに塩酸を加えると水ができないので中和しない」
は、ありえませんから、聞き間違いじゃないかと思います。

　中学校ではアレニウスの定義( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E3%81%A8%E5%A1%A9%E5%9F%BA#.E3.82.A2.E3.83.AC.E3.83.8B.E3.82.A6.E3.82.B9.E3.81.AE.E5.AE.9A.E7.BE.A9 )までです。それによると、水酸化ナトリウムはOH⁻(水酸化物イオン)、塩酸はH⁺(水素イオン)を出しますので、水が出来ます。

　HCl + NaOH → NaCl + H₂O
　NaOH + HCl → NaCl + H₂O

　塩酸は塩化水素を水に溶かして物ですが、この反応の場合は水も不要です。水酸化ナトリウムの結晶に塩化水素の気体を触れさせてもこの反応は起きます。
　定番の演示実験に、濃塩酸に水酸化ナトリウムの粒を入れる実験があります。食塩の結晶が試験管の中で雪のように降り積もります。
　▶ 濃塩酸と水酸化ナトリウムの反応『イラスト化学』より - YouTube( https://www.youtube.com/watch?v=hAaALV6lC_c )

　分子量や拡散の実験の定番で、アンモニア水、塩酸に浸した脱脂綿をガラス管の両端につめてふたをすると、気化したアンモニア(17g/mol)と塩化水素の気体(36.5g/mol)が拡散して、中心よりも塩酸側(17:36.5)で白煙が出来ます。これはNH₃ + HCl → NH₄Clという気体反応ですが中和です。水は介在しないのでブレンステッド・ローリーの定義( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E3%81%A8%E5%A1%A9%E5%9F%BA#.E3.83.96.E3.83.AC.E3.83.B3.E3.82.B9.E3.83.86.E3.83.83.E3.83.89.E3.83.BB.E3.83.AD.E3.83.BC.E3.83.AA.E3.83.BC.E3.81.AE.E5.AE.9A.E7.BE.A9 )で考えます。

補足

丁寧な回答ありがとうございます。

やはり　Ｈ＋　＋　ＯＨ－　でも　ＯＨ－　＋　Ｈ＋
でも中和なんですね。

こどもによると、理科の先生はさらに「Ｈ＋　のほうが多い状態で　ＯＨ－　を入れると水が生じるが、ＯＨ－　が多い状態で　Ｈ＋　をいれると水が生じないので中和でない」という説明をされたそうです。

このようなことがあるのでしょうか？

回答No.4

ORUKA1951

＞中学の理科くらいのQ&Aが聞けるサイトがもしあればぜひご紹介ください。
　⇒FRIKA - 理科大好き！( http://frika.4rm.jp/ )
とか・・

回答No.3

ORUKA1951

＞こどもによると、理科の先生はさらに「Ｈ＋　のほうが多い状態で　ＯＨ－　を入れると
＞水が生じるが、ＯＨ－　が多い状態で　Ｈ＋　をいれると水が生じないので中和でない」
＞という説明をされたそうです。
　それもありえません。
　シュウ酸を用いた滴定など、酸で滴定することも多いです。

　多くの滴定が水酸化ナトリウム水溶液で滴定するものが多いため誤解されていらっしゃるのかも。
　滴定する溶液は、正確に濃度が知れていないと計算がややこしくなります。塩酸で滴定すると塩酸は簡単に気化してしまうために刻々と濃度が変わります。しかし、水酸化ナトリウム水溶液も空気中の二酸化炭素を吸収してpHが変化しますし、そもそも最初の標準液を作る段階から水酸化ナトリウムは空気中の二酸化炭素と反応したり、その潮解性のために精密には測定できません。
　そのため、正確に水酸化ナトリウム水溶液の濃度を求めるために調製した溶液を青酸や蓚酸のように精製しやすい酸で滴定します。
　あらたかの濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調製
　その水酸化ナトリウム溶液を精密に計量できる酸で滴定して濃度を正確に求める。
　その滴定液を密閉して、ビュレットに移して未知の酸性溶液を滴定する。
と言うのが、通常行なわれる滴定作業です。中学校では前半を省くことが多い。

　ブレンステッド・ローリーの定義では、そもそも中和に水は関係ありません。
　NH₃ + HCl → NH₄Cl
　　昔のトイレでハイポールの蓋をあけると白煙がたつのも中和です。

　本当に困った物です。中学校となれば小学校と異なり専科ですから、そのような初歩的な間違いはされないと思うのですが・・・
　親として学校の先生へのダメだしは、子供にとってはよいことではありません。かといって、間違った知識が通用してしまうのも問題です。
　再度、お子さんにそのあたりの正確な情報を確認して、教師にお手紙を出されるのがよろしいかと思います。

　私の市には科学センター( http://www.sci.edu.city.iwakuni.yamaguchi.jp/ )と言って理科教育の専門機関があります。そこを通じて理科の先生の指導はできるのですが・・

お礼

中学校の先生の真意はわかりませんが、正しい知識が確認できれば問題ありません。わかれなければ調べてから答えてもらいたいとは思いますが、これだけで学校の先生に不信感をもってもらいたくありません。

理科は教科書通りに実験がうまくいくわけでもないし、失敗から得られることもあるという点がむしろ面白いところだとも思いますが、そういうことはなかなか調べるのが困難です。科学クラブはいいですね。中学の理科くらいのQ&Aが聞けるサイトがもしあればぜひご紹介ください。

ありがとうございました！

回答No.2

mojitto

まさかとは思いますが、「水酸化ナトリウム」と「塩化ナトリウム」を聞き違えているということはあり得ませんか？

さすがに今回の例は、授業でそんな説明があったら生徒から即座にツッコミがありそうです。
お子さんの勘違いの可能性の方が濃厚かと。

マンツーマンの場合は先生の言い間違えの可能性もありますし。