生理食塩水の加水分解

食塩水の加水分解は、塩からのイオンが水と反応するプロセスです。

水に溶解したすべての塩は、以下の一般的な反応に従って解離し、イオンを放出します。ここで、x と y は割り切れない最小の整数を表します。

塩＋水 → 陽イオン＋陰イオン

C _x A _y(s) + xy H ₂ O _(l) →x C ^+y _(aq) + yA ^-x _(aq)

ただし、冒頭で述べたように、これらの陽イオンまたは陰イオンの一部は水と反応し、いわゆる加水分解を引き起こします。したがって、異なる pH 値の酸性溶液と塩基性溶液を得ることができます。

次のことを覚えておくことが重要です。

弱酸および弱塩基から得られる塩のみが水と反応します。

強酸および強塩基に由来する塩の加水分解は起こりません。この場合、形成される溶液は中性、つまり pH = 7 になります。強塩基が水と接触すると、大部分は解離したままとなり、強酸は大部分がイオン化したままになります。これは、そのイオンと水によって形成されるイオンとの間には実質的に親和性がないことを示しています。この問題を詳しく見てみましょう。

イオン化度 (α) は、次の規則に従って、酸または塩基が弱、中、または強であるかどうかを定義します。

*酸の場合:

α > 50% – 強酸(例: 塩酸 (HCl)、硝酸 (HNO3)、硫酸 (H2SO4))。
５％＜α＜５０％−準強酸（例：亜硫酸（Ｈ２ＳＯ３）、リン酸（Ｈ２ＰＯ４）、フッ化水素酸（ＨＦ））。
α < 5% – 弱酸(例: 硫化水素 (H2S)、ホウ酸 (H3BO3)、青酸 (HCN))。

*ベースの場合:
α ≈100% – 強塩基: アルカリ金属塩基 (例: 水酸化ナトリウム (NaOH) および水酸化カリウム (KOH)) および一部のアルカリ土類金属塩基 (例: 水酸化カルシウム (Ca (OH) 2) および水酸化ストロンチウム (Sr( OH)2);
α < 5% – 弱塩基: 遷移金属塩基および族 13、14、および 15 の金属 (例: 水酸化マグネシウム (Mg(OH)2) および水酸化アンモニウム (NH4OH))。

*カチオンは弱塩基を形成する場合にのみ水と反応します。水の自動イオン化によってもたらされる水酸化物イオン (OH-) に対するこの塩のカチオンの親和性の度合いは大きいはずです。これは、弱塩基が水と接触すると、主に凝集した形で残ることが観察されるという事実によってわかります。

例: 弱塩基である水酸化アンモニウムでは、形成されたカチオン (NH41+) が OH- イオンと大きな親和性を持ち、水と反応します。