原子からイオンが生成するときの電子の出入りを答えます。以下、電子をe^-とします。

例

陽イオンの場合

原子から陽イオンが生じるには、原子から電子が抜ける必要があります。
Cu → Cu²⁺ + 2e^-

陰イオンの場合

原子から陰イオンが生じるには、原子に電子が付加される必要があります。
Cl + e^- → Cl^-

抜かれたり、付加されたりする電子の数は、生成するイオンの価数（＋または－の数）によります。「→」の左右で、合計電荷は同じになります。

例題１

以下の原子がイオンになる様子を化学式を使って表しなさい。
①ナトリウム原子　→　ナトリウムイオン
②硫黄原子　→　硫化物イオン

解答　表示

①　Na → Na⁺ + e^-
②　S + 2e^- → S^2-

ある化合物を水に溶かしたとき、その水溶液が電気を通す場合、その化合物のことを電解質といいます。また、電解質が水に溶けたときに、陽イオンと陰イオンに分かれることを電離といいます。電解質が陽イオンと陰イオンに分かれるようすを化学式で表したものが電離式です。

例

塩化ナトリウム

塩化ナトリウムは、ナトリウムイオンと塩化物イオンに電離します。
NaCl → Na⁺ + Cl^-

硫酸

硫酸は、水素イオンと硫酸イオンに電離します。１個の硫酸分子の電離で、２個の水素イオンと、１個の硫酸イオンが生成します。
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

「→」の左側は分子なので合計電荷が０になります。したがって、「→」の右側の合計電荷も０になります。

例題２

以下の化合物の電離式を答えなさい。
①塩化水素
②水酸化カルシウム

解答　表示

①HCl → H⁺ + Cl^-
②Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH^-

中和とは、酸に含まれる水素イオン（H⁺）とアルカリに含まれる水酸化物イオン（OH^-）が化合して水を生成する反応のことです。

例題３

うすい塩酸300mLに緑色のBTB溶液を数滴加えたビーカーを5つ（A～E）用意した。表は、それぞれのビーカーに示された量のうすい水酸化ナトリウム水溶液を加えてよく混ぜた後の液体の色を表したものである。以下の問いに答えなさい。

	A	B	C	D	E
水酸化ナトリウム水溶液 (mL)	0	30	60	90	120
溶液の色	黄	黄	黄	緑	青

(1) 中性の水溶液はA～Eのどれか。
(2) うすい塩酸600mLを中和するのに必要なうすい水酸化ナトリウム水溶液は何mLか。
(3) 水溶液Eを完全に中和するためには、ア、イどちらの水溶液を何mL加えればよいか。
ア．うすい塩酸
イ．うすい水酸化ナトリウム水溶液

解き方　表示

(1) 水溶液が中性のとき、BTB溶液は緑色になる
水溶液D

(2) うすい塩酸300mLを中和するのにうすい水酸化ナトリウム90mLが必要
うすい塩酸600mLを中和するのに必要なうすい水酸化ナトリウム水溶液を x mLとすると、
300(mL) : 90(mL) = 600(mL) : x(mL)
x = 180 (mL)
180 mL

(3) 中性になった水溶液Dよりも水酸化ナトリウム水溶液を30mL多く加えている
この水酸化ナトリウム水溶液を30mL分を中和する必要があります
これを中和するのに必要なうすい塩酸を y mLとすると
(2)と同様に、
300(mL) : 90(mL) = y(mL) : 30(mL)
y = 100 (mL)
ア．　100 mL

中和の様子を図で表す問題はよく出題されます。混ぜる酸・アルカリが１価（HCl、NaOHなど）なのか２価（H₂SO₄、Ca(OH)₂など）なのかによって、様子が変わります。

例題４

うすい水酸化ナトリウム水溶液を使ってうすい塩酸を中和します。以下の各問いに答えなさい。
(1) この中和反応の化学反応式を答えなさい。
(2) この中和反応を以下のような図で表したい。B～Eにあてはまる適切な図を描きなさい。

(3) 水溶液A～Eの性質は、それぞれ酸性・中性・アルカリ性のどれか。
(4) ①水素イオン、②水酸化物イオン、③ナトリウムイオン、④塩化物イオンの数の変化をグラフで著したグラフをそれぞれア～エから選べ。

ア	イ	ウ	エ

解き方　表示

(1)
HCl + NaOH → H₂O + NaCl

(2) 以下の反応により、１個の水素イオンと１個の水酸化イオンは中和されて水分子１個になります
H⁺ + OH^- → H₂O
一方で、ナトリウムイオンと塩化物イオンは濃度が高くならなければ、電離したままです
解答は以下の図

B	C	D	E

(3) 水溶液中に水素イオンがあれば酸性、水酸化物イオンがあればアルカリ性、どちらもなければ中性になります
A：酸性、B：酸性、C：中性、D：アルカリ性、E：アルカリ性

(4) (2)の図からそれぞれのイオンの数を数えます

イオン	A	B	C	D	E
H+	2	1	0	0	0
OH-	0	0	0	1	2
Na+	0	1	2	3	4
Cl-	2	2	2	2	2

①エ　②イ　③ア　④ウ