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水溶液とイオン

電流を通す水溶液と通さない水溶液

電解質

水に溶かしたとき、電流が流れる物質（例）塩化水素、塩化ナトリウム、塩化銅、水酸化ナトリウム

非電解質

水に溶かしたとき、電流が流れない物質（例）砂糖、エタノール

塩化銅水溶液の電気分解

塩化銅　→　銅　＋　塩素（陰極：銅、陽極：塩素）
CuCl2　→　Cu　＋　Cl2
青　　　      赤色　　刺激臭、脱色作用

• 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　→　塩素　＋　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）

塩化銅水溶液の電気分解モデル

 

実験のまとめ

陰極側に銅イオンが移動していることから銅イオンは電気的に＋の性質をもち、塩化物イオンは電気的に－の性質をもつことが分かる。

塩化銅水溶液の銅イオンの移動

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）

塩酸の電気分解モデル

塩化鉄(Ⅱ)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→鉄が付着する。（白色、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　HCl　→　H＋　＋　Cl－
陽極　2 Cl－　→　Cl2　＋　2e－（塩化物イオン　→　塩素　＋　電子）
陰極　Fe2＋　＋　2e－　→　Fe（鉄イオン　＋　電子　→　鉄）
化学反応式　FeCl2　→　Fe　＋　Cl2（塩化鉄　→　鉄　＋　塩素）

塩化鉄(Ⅱ)水溶液の電気分解モデル

原子のつくり

原子

物質を構成する最も小さな粒。

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。

陽イオンと陰イオン

イオン

原子が電子を失ったり受けとったりして電気を帯びたもの。

陽イオン

電子を失って＋の電気を帯びたもの

陰イオン

電子を受け取って－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

1価の陽ｲｵﾝ		2価の陽ｲｵﾝ		1価の陰ｲｵﾝ		2価の陰ｲｵﾝ
水素ｲｵﾝ	H＋	銅ｲｵﾝ	Cu2＋	塩化物ｲｵﾝ	Cl－	硫化物ｲｵﾝ	S2－
ﾅﾄﾘｳﾑｲｵﾝ	Na＋	ﾏｸﾞﾈｼｳﾑｲｵﾝ	Mg2＋	水酸化物ｲｵﾝ	OH－	硫酸ｲｵﾝ	SO42－
ｱﾝﾓﾆｳﾑｲｵﾝ	NH4＋	亜鉛ｲｵﾝ	Zn2＋	硝酸ｲｵﾝ	NO3－

電離

電解質が水にとけて陽イオンと陰イオンに分かれること。

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－

電池とイオン

イオンへのなりやすさ

原子によってイオンへのなりやすさが異なる。

イオンになりやすい　Mg＞Fe＞Cu　イオンになりにくい

硝酸銀水溶液に銅を入れる実験

銅と銀では鉄の方がイオンになりやすいため、硝酸銀水溶液に銅を入れると、銅が溶け出してイオンになり、銀が析出する。

塩化銅水溶液に鉄を入れる実験

銅と鉄では鉄の方がイオンになりやすいため、塩化銅水溶液に鉄を入れると、鉄が溶け出してイオンになり、銅が析出する。

化学電池

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。

電池の基本構造

電解質の水溶液に2種類の金属が入っている。金属の組み合わせで電圧が決まる。

ボルタ電池

ダニエル電池

亜鉛板、銅板、硫酸亜鉛水溶液、硫酸同水溶液、飽和食塩水、ろ紙、セロファンで作ることができる。

電池の中で起こる変化

－極（亜鉛版）Zn →　Zn2+ ＋ 2e－
＋極（銅板）Cu2+ ＋ 2e－ → Cu

電池の種類

一次電池

• マンガン乾電池　価格が安い。休ませながら使うと長持ちする（例）懐中電灯、リモコン

• アルカリ乾電池　マンガン乾電池より取り出せる電流が大きく、二倍以上長持ちする（例）音楽プレーヤー、モーター

• リチウム電池　電圧が高く、長持ちする。寒くても使える。使わない場合は電池の容量が減らない（例）腕時計、電卓
• 酸化銀電池　電圧が安定していて長持ちする（例）腕時計、精密機器
• 空気亜鉛電池　とり出せる電流は小さいが、連続して長く使える（例）補聴器

二次電池

• 鉛蓄電池　価格が安く、電圧が高い、小型化が難しい（例）自動車、非常用電源

• ニッケル水素電池　価格が安く、長持ち、素早く充電できる（例）シェーバー、ハイブリッド自動車
• リチウムイオン電池　軽量で、電圧が高い。価格が高い（例）携帯電話、ノートパソコン

燃料電池

水の電気分解の逆の変化で電流をおこす電池

水の電気分解　2H2O　＋ 電気エネルギー→　2H2　＋　O2
燃料電池　　2H2　＋　O2　＋ 電気エネルギー→　2H2O

酸とアルカリ

指示薬

BTB溶液

フェノールフタレイン溶液

金属（Mg）との反応

酸とアルカリの正体

リトマス試験紙をつかった実験

pH試験紙をつかった実験

酸

水溶液にしたとき、電離して水素イオン（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、電離して水酸化物イオン（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表す単位。pH7を中性とし、値が小さいほど酸性、値が大きいほどアルカリ性を表す。

酸とアルカリを混ぜるとどうなるのか

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。

硫酸と水溶液バリウムの中和

塩（硫酸バリウム）は水に溶けずに沈殿するため、水溶液が白く濁る

一問一答聞き流し（動画）