アルカリ性と酸性について

質問

その物質がアルカリ性か酸性かはあくまで水溶液中でその物質がアルカリか酸性を示すかということらしいですが、カルシウムとかナトリウムとかのミネラルはその物質自体がアルカリ、酸性という区分けはないのでしょうか？
もしあるとすれば何を基準にアルカリ、酸性に分けられるのですか？

回答No.4

kagakusuki

ANo.3様の御回答が、何故か途中で終わっている様なので（時間が無かったのでしょうか？）、勝手にその続きを回答させて頂きます。

　水素を含んでいない物質における酸・塩基の定義は、電子（正確には電子対）を受け取る（受容する）性質を持つものを酸、電子（正確には電子対）を与える（供与する）性質を持つものを塩基としています。
　この様な定義に基づいた酸や塩基の事を、それぞれ、ルイス酸（Lewis acid）、ルイス塩基（Lewis base）と呼びます。
　例えば、金属ナトリウムと塩素ガスの反応

Na ＋ CL2 → NaCl

では、ナトリウム原子が電子を放出してナトリウムイオンとなり、その電子を塩素分子が受け取る事で、2個の塩化物イオンとなりますから、この反応では金属ナトリウムが塩基で、塩素ガスが酸という事になります。

2Na → 2Na+ ＋ 2e-

Cl2 ＋ 2e- → 2Cl-

2Na+ ＋ 2Cl- → 2NaCl

　又、あまり認められてはいない様ですが、「＋イオンを放出するか、或いは、－イオンや電子と結合する」性質を持つものを酸、「－イオンや電子を放出するか、或いは、＋イオンと結合する」性質を持つものを持つものを塩基、とする定義の仕方もある様です。（ウサノビッチの定義）
　例えば、

CaO ＋ CO2 → CaCO3

の反応では、

CaO → Ca+ ＋ O--

O-- ＋ CO2 → CO3--

Ca+ ＋ CO3-- → CaCO3

という具合に、CaOが－イオンであるO--を放出していますから酸、CO2が－イオンであるO--と結合していますから塩基、という事になります。

【参考URL】
　酸と塩基 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E3%81%A8%E5%A1%A9%E5%9F%BA

回答No.3

htms42

質問者様も＃１様も
・液性としての「酸性」、「アルカリ性」
・物質の分類としての「酸」、「塩基（アルカリ）」
を混同されています。

水溶液の場合であれば
酸：水に溶けて水溶液を酸性にする物質
塩基：水に溶けて水溶液をアルカリ性にする物質

「酸性」、「アルカリ性」は水溶液を前提にして使われてきた性質です。
水素イオン濃度、ｐＨという指標は水溶液についてのものです。
そういう指標のできる前であれば
酸っぱい味がする（これが「酸性」の文字通りの意味です）とか金属や金属の化合物を溶かす
という性質で「酸性」を判断していました。

「ミネラル」という言葉がよく使われています。栄養素などの表現でも使われています。ただ、化学的な用語として考えるとかなりあいまいです。意味不明な場合もあります。
質問文のなかでは
＞カルシウムとかナトリウムとかのミネラルは・・・
という使い方がされています。金属元素、またはその化合物の意味のようです。
でもある金属元素の単体とその元素を含む化合物とでは性質、働きが異なります。単体としてのＮａは水と反応して水酸化ナトリウムを生じます。食塩（塩化ナトリウム）を水に溶かしても特別な変化は起こりません。
水酸化ナトリウム水溶液は強いアルカリ性を示しますが、食塩水は中性です。
炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムは水に溶けるとアルカリ性を示しますがその強さに違いがあります。
同じナトリウムイオンを含んでいてもアルカリとしての強さの順番は異なります。
ＮａＯＨ＞Ｎａ２ＣＯ３＞ＮａＨＣＯ３＞ＮａＣｌ
この性質の違いはＮａ^+　から出てきているのではないことは明らかですね。
Ｎａ^+の相手になっている負イオンの性質の違いなのです。

英和辞典を引くと
mine　　　　　 鉱山、鉱坑、鉱床
mineral 　　 鉱物質の、無機物（質）
mineral acid　無機酸（鉱酸）
となっています。
ミネラルはナトリウムやカルシウムを意味する言葉ではありません。
「鉱酸」という言葉は古い本の中でよく使われています。硫酸、硝酸はその代表です
硫酸は硫黄から作る、硝酸は硝石から作るという事でついた名前だろうと思います。
mineral water　は炭酸水のことです。ナトリウムやカルシウム分を含んだ水という意味ではありません。
ＣＯ２の発生源として石灰石を使ったということから来た名前だろうと思います。

栄養素の一つとして「ミネラル」という言葉を使い出したのはかなり最近の事ではないでしょうか。私が小学校の時は「灰分」という言葉でした。「燃やした時に灰になって残る成分」という意味です。「無機塩類」という言葉が使われていた時もあります。ミネラルという言葉はカタカナ言葉の方がスマートだということで出てきたものではないかと思います。一時期「酸性食品、アルカリ性食品」という言葉がよく使われました。酸性、アルカリ性とは関係のない、ムードだけの言葉でした。（こういう意味のない言葉を流行らせて飯を食っている「学者（？）」もいたようです。）この「アルカリ性食品」は以前「灰分」、「無機塩類」といわれていたものに対応します。「灰分を多く含む物質」の意味です。「植物の灰が水に溶けるとアルカリ性をしめす」という昔から知られていることと結びつきます。

水のないところで起こる反応において、
反応物質を「酸、塩基」という枠組みで整理して反応を理解する
ということが行われています。
その場合は「酸、塩基」の新しい定義が必要です。
その定義は水溶液中で起こる反応での定義と何らかの連続性を持っていなければいけません。そうでなければ同じ「酸、塩基」という言葉を使う事が出来ないからです。

Ｈ^+の移動で「酸、塩基」を定義するのはそういう試みの一つです。
Ｈを含む化合物の反応に対してしか当てはまりません。これは主に有機物の反応を念頭に置いたものになっています。でも酸、塩基反応であると考えられるものが全て水素の移動で理解できるとは限りません。昔からよく知られている単純な反応　ＣａＯ＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３　は中和反応として理解されています。でも水素の移動では理解できない反応です。
むしろ、「水溶液中で酸、塩基として働く物質は水のない環境でも直接、反応することができる」という判断をする方が分かりやすいです。（酸素の移動で考えるという立場もあるようですが、・・・）

回答No.2

NiPdPt

カルシウムとかナトリウムなどは、通常、何らかのものとペアになっています。
たとえばナトリウムであれば水酸化ナトリウムとか塩化ナトリウムとして存在します。水に溶かした場合、前者はアルカリ性で後者は中性です。なので、前者はアルカリ（塩基）と言えるでしょう。
そもそも酸性とかアルカリ性というのは水溶液の話です。水素イオンが水酸化物イオンよりも多ければ酸性で、少なければアルカリ性です。ですので、基本的にミネラルは無関係です。

なお、アルカリ金属とかアルカリ土類金属とか言います。ナトリウムは前者ですし、カルシウムは後者です。それらの酸化物や水酸化物を水に溶かせばアルカリ性になります。ただし、塩化物や硫酸塩は中性です。つまり、ミネラルそのものだけではなく、どのような化合物になっているかによって違います。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

itaitatk

プロトン(水素イオン)を放出するものが酸性、水酸化物イオンを出すのがアルカリ性となっています。
しかし、現在では酸性はプロトンを出すもの、塩基性はプロトン(水素イオン)を受け取るものと定義されているのが一番つかわれています

補足

カルシウムやナトリウムやリンといった物質自体がアルカリであったり酸性であったりしますか。