水溶液の重要な性質の中に酸性・中性・アルカリ性というものがあります。これは水に溶けているものによって異なり，それぞれ異なる性質を示します。ここではそれらの性質の特徴や，酸性・中性・アルカリ性の見分け方を学習するとともに，どんな水溶液がそれらの性質にあてはまるのかを覚えていきましょう。
Contents
酸性とアルカリ性
酸性・中性・アルカリ性
水溶液はその性質によって酸性・中性・アルカリ性に分けることができます。
酸性の水溶液には次のような性質があります。
- なめると酸っぱい味がする
- 塩酸や硫酸のような強い酸性をもつ水溶液は，鉄や亜鉛などの金属と反応して水素が発生する
アルカリ性の水溶液には次のような性質があります。
- なめると苦い味がする(危険なのでなめてはいけません)
- 手に付けると表面のタンパク質がとけてぬるぬるする
- アルミニウムや亜鉛などは溶けて水素が発生する
酸性とアルカリ性の中間にあり，酸性の性質もアルカリ性の性質も示さない水溶液の性質を中性といいます。
水溶液の例
言葉だけで説明してもなかなかイメージがつかめないと思うので，いくつかの水溶液の例を酸性・中性・アルカリ性のそれぞれで紹介します。
レモンの汁が酸っぱいことや，石けん水をさわると手がヌルヌルした経験はあるのではないでしょうか。
自分が知っている水溶液が酸性なのかアルカリ性なのか，考えてみてください。
酸性・中性・アルカリ性の見分け方，指示薬
ここまで酸性・中性・アルカリ性の水溶液の性質について紹介してきました。しかし水溶液と呼べるものは数えきれないほどにたくさんあります。初めて見る水溶液が酸性なのか，中性なのか，あるいはアルカリ性なのか，どのように見分ければよいのでしょうか。
なめればよいでしょうか，それとも触ってみますか？どちらも危険です。
強い酸性であれば次第に溶けたり焦げたりしてしまうし，強いアルカリ性であればタンパク質が溶けて元に戻らなくなってしまいます。
人が直接触らなくても水溶液が酸性・中性・アルカリ性のどの性質を有しているかを確認する方法があります。それが指示薬と呼ばれるものです。
指示薬とは，酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液と反応することによって色が変わる試薬です。ここではリトマス紙とBTB液の2つを紹介します。
リトマス紙は青色リトマス紙と赤色リトマス紙の2種類があります。
青色リトマス紙は酸性の水溶液と反応して赤色になります。逆にアルカリ性や中性の水溶液と触れても青色のままです。
一方で赤色リトマス紙はアルカリ性の水溶液と反応して青色になります。逆に酸性や中性の水溶液と触れても赤色のままです。
次にBTB液を使った酸性・中性・アルカリ性の見分け方を紹介します。BTB液は性質を調べたい水溶液に数滴入れることで酸性・中性・アルカリ性のそれぞれで異なる色に変化します。
酸性では黄色，中性では緑色，アルカリ性では青色へと変化します。
またリトマス紙よりも敏感なため，リトマス紙では色の変化が見にくいときなどにも用いられます。
他にもフェノールフタレイン液やメチルオレンジ，メチルレッドと呼ばれる指示薬もあります。
身近なものだと，ムラサキキャベツの汁も指示薬として利用されます。
確認問題
ここまでの内容を，問題を解きながら確認していきましょう。
問題
解答
入試問題演習
問題
解答
- (1) イ，オ
- (2) イ
- (3) エ
- (4) ウ
- (5) お 発生した気体：水素
解説
(1)
アルカリ性の水溶液では，赤色リトマス紙をつけると，赤色リトマス紙が青色に変化することが知られています。このことから，アルカリ性の水溶液はビーカー(イ)と(オ)のものであると判断できます。
(2)
この問題に解答するうえではアンモニア水のビーカーだけ判別できれば十分ですが，ここではすべてのビーカーにおいて何が溶けているのかを考えていきましょう。
まずビーカー(ウ)と(エ)では赤色リトマス紙も青色リトマス紙も変化していないため，酸性でもアルカリ性でもない中性の水溶液であると判断できます。
問題文に示されている選択肢の中で，中性となるのは「純粋」か「塩化ナトリウム水溶液」であり，(ウ)と(エ)はこのいずれかです。
そしてビーカー(エ)では加熱して水分を蒸発させると固体が残ったので，こちらが「塩化ナトリウム水溶液」で，ビーカー(ウ)が純水であると判断できます。
次にビーカー(ア)では青色リトマス紙をつけると，青色リトマス紙が赤色に変化しているため，この水溶液は酸性であると判断できます。つまりこれは「塩酸」であると判断できます。
次にビーカー(イ)と(オ)がアルカリ性の水溶液で「アンモニア水」か「水酸化ナトリウム水溶液」のいずれかであると考えられます。
ビーカー(エ)では加熱して水分を蒸発させた結果固体が残っています。
アンモニアは気体で水酸化ナトリウムは固体であるため，ビーカー(エ)は「水酸化ナトリウム水溶液」で，残ったビーカー(イ)が「アンモニア水」であると判断できます。
まとめると，それぞれの水溶液は次のようになります。
- ビーカー(ア)：塩酸
- ビーカー(イ)：アンモニア水
- ビーカー(ウ)：純水
- ビーカー(エ)：塩化ナトリウム水溶液
- ビーカー(オ)：水酸化ナトリウム水溶液
(3)
(2)の解説より，ビーカー(エ)が「塩化ナトリウム水溶液」です。
(4)
(2)の解説より，ビーカー(ウ)が「純粋」です。
(5)
アルミニウムを入れたときにアルミニウムが溶けるのは，強い酸性である塩酸と，強いアルカリ性である水酸化ナトリウム水溶液です。
アンモニア水は弱いアルカリ性ですが，アルミニウムを入れたときの反応は複雑であり，「溶ける」と表現するのは適切でないとする場合もあります。
よってアルミニウムを溶かすのはビーカー(ア)と(オ)の水溶液ということになり，(お)が正解となります。
また酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液に金属を溶かしたとき，水素が発生します。
まとめ
物質ごとに水溶液の性質を覚えていくのはなかなか難しいと思います。まずは酸性・中性・アルカリ性のそれぞれの基本的な性質や見分け方を踏まえたうえで，自分の身の回りのものや経験と組み合わせながら繰り返し復習して覚えていきましょう。
