3年　化学変化とイオン（穴埋め問題）

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原子の構造とイオン

• 電離･･･電解質が水に溶けるさいに、陽イオンと陰イオンに分れること。
• 電解質･･･水にとかしたとき、電流が流れる物質（例）食塩
• 非電解質･･･水にとかしても、電流が流れない物質（例）砂糖

原子の構造

• 原子･･･物質をつくっていて、それ以上分けることのできない最小の粒。原子核と電子からなる。
  • 原子核･･･原子の中心にある。陽子と中性子からなる。
    • 陽子･･･＋の電気をもつ
    • 中性子･･･電気をもたない
  • 電子･･･－の電気をもち、原子核のまわりを飛びまわっている

※原子の種類によって陽子、中性子、電子の数が異なる。

※原子全体としては陽子と電子の数が等しく電気を帯びていない。

イオン

• イオン･･･原子が電気を帯びたもの。＋の電気をもつ陽イオンと－の電気をもつ陰イオンがある。
  • 陽イオン･･･原子が電子を失うことで、＋の電気を帯びたもの。
  • 陰イオン･･･原子が電子を受け取ることで、－の電気を帯びたもの。
• イオン式･･･イオンを記号で表したもの。電離はイオン式で表すことができる。
  • 1価の陽ｲｵﾝ　⇒　水素ｲｵﾝ（H＋）、ﾅﾄﾘｳﾑｲｵﾝ（Na＋）、ｱﾝﾓﾆｳﾑｲｵﾝ（NH＋）
  • 2価の陽ｲｵﾝ　⇒　銅ｲｵﾝ（Cu2＋）、ﾏｸﾞﾈｼｳﾑｲｵﾝ（Mg2＋）、亜鉛ｲｵﾝ（Zn2＋）
  • 1価の陰ｲｵﾝ　⇒　塩化物ｲｵﾝ（Cl－）、水酸化物ｲｵﾝ（OH－）、硝酸ｲｵﾝ（NO3－）
  • 2価の陰ｲｵﾝ　⇒　硫化物ｲｵﾝ（S2－）、硫酸ｲｵﾝ（SO42－）
• 電離をイオン式で表す
  • 塩化水素の電離（HCl　→　H＋　＋　Cl－）
  • 塩化ナトリウムの電離（NaCl　→　Na＋　＋　Cl－）
  • 塩化銅の電離（CuCl2　→　Cu2＋　＋　2 Cl－）
  • 水酸化ナトリウムの電離（NaOH　→　Na＋　＋　OH－）
  • 硫酸の電離（H2SO4　→　2 H＋　＋　SO42－）
  • 硫酸銅の電離（CuSO4　→　Cu2＋　＋　SO42－）

電気分解とイオン

塩化銅水溶液の電気分解

• 陽極→塩素が発生する。（刺激臭、脱色作用、黄緑色）
• 陰極→銅が付着する。（赤かっ色、金属光沢）
• 化学式とイオン式で表す※電子をeで表すと
  • 電離　CuCl2　→　Cu2＋　＋　2 Cl－
  • 陽極　2 Cl－　→　Cl2　＋　2e－（塩化物イオン　→　銅　＋　電子）
  • 陰極　Cu2＋　＋　2e－　→　Cu（銅イオン　＋　電子　→　銅）
  • 化学反応式　CuCl2　→　Cu　＋　Cl2（塩化銅　→　銅　＋　塩素）

塩酸の電気分解

• 陽極→塩素が発生する。（刺激臭、脱色作用、黄緑色）
• 陰極→水素が発生する。（音をたてて燃える）
• 化学式とイオン式で表す※電子をeで表すと
  • 電離　HCl　→　H＋　＋　Cl－
  • 陽極　2 Cl－　→　Cl2　＋　2e－（塩化物イオン　→　銅　＋　電子）
  • 陰極　2 H＋　＋　2e－　→　H2（水素イオン　＋　電子　→　水素）
  • 化学反応式　2HCl　→　H2　＋　Cl2（塩酸　→　水素　＋　塩素）

酸とアルカリ

• 酸･･･水溶液にしたとき、水素イオン（Ｈ＋）を生じる化合物（例）塩酸（HCl）、硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）
• アルカリ･･･水溶液にしたとき、水酸化物イオン（OH－）を生じる化合物（例）水酸化ナトリウム（NaOH）、水酸化カリウム（KOH）、アンモニア（NH3）

※アンモニアは水にとけることでOH－を生じる

• ｐH（ピーエイチ）･･･酸性、アルカリ性の強さを数値で表したもの。７が中性で、数値が小さいほど酸性が強く、数値が大きいほどアルカリ性が強い。
• 中和･･･酸とアルカリの水溶液を混ぜ合わせたとき、水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水をつくり、互いの性質を打ち消し合う反応。

塩（えん）･･･酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできた物質

電池とイオン

• 電池･･･物質のもっている化学エネルギーを化学変化によって電気エネルギーに変換する装置。充電のできない一次電池と充電のできる二次電池がある。
  • 電池の構造･･･電解質の水溶液に2種類の金属板がある。金属の組み合わせで電圧の大きさが決まる。
  • 木炭電池･･･木炭に食塩水で湿らせたキッチンペーパー、アルミニウムはくの順に巻いてつくる。木炭が＋極、アルミニウムはくが－極になる。電池としてしようするとアルミニウムはくがボロボロになる。
  • マンガン電池･･･－極に亜鉛、＋極に二酸化マンガンを使用した一次電池。
  • 鉛蓄電池･･･－極に鉛、＋極に酸化鉛になる。電解質の水溶液に硫酸を用いた二次電池。
  • 燃料電池･･･水の電気分解の逆の変化で電流を起こす電池
    • 水の電気分解　2H2O　→　2H2　＋　O2
    • 燃料電池　　2H2　＋　O2　→　2H2O

銅と亜鉛と塩酸の電池（ボルタ電池）

• －極（亜鉛版）Zn　→　Zn2＋＋　2e－
• ＋極（銅板）2H＋　＋　2e－　→　H2
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