イオンについて

質問

来年高２になるものです。
よろしくお願いします。

原子がイオンになるのは、水の中だけではないのですか？

あと、ブレンステッド・ローリーの定義の中で、
NH3＋HCl→NH4Clと書いてあったのですが、これはアンモニアと塩化水素が気体なのに中和してるってことですよね？
中和するのは水の中だけではないのですか？？

回答No.3

ht1914

（１）化学結合を習ったと思います。
物質を化学結合で大きく３つに分類する事が出来ます。金属、イオン性物質、分子性物質です。金属の特徴は昔からよく知られています。イオン性物質、分子性物質の違いは残念ながら十分に理解されていません。言葉としては知られています。でもご質問の中にあるようにイオンは水の中だけで生じるとか電圧をかけたときだけ生じるとかの文章をよく見ます。分子性の電解質だけでイオンを考えているのではないかと考えます。イオン性の電解質の方が多いのです。イオン性物質の身近な例が食塩です。塩化ナトリウムの結晶の中でイオンとして存在しています。でも塩化ナトリウムの分子式、分子量という言葉も相変わらず眼にします。それでいて教科書にイオン半径の表とかイオン結晶の結晶構造とかが載っていることも知っているのです。どういう風につじつまを合わせているのでしょうか。イオン結晶の中でのイオン間距離からイオン半径を出します。イオン結晶の中ではイオンなのです。特殊な条件でなくてもイオンは存在しています。電圧も関係ありません。３つの分類でいうと岩石は全てイオン性物質になりますからありふれた存在です。ガラスも陶器もイオン性物質です。無機物の世界はほとんどがイオンです。
長い間、原子、分子、物質という階層で出来ているという自然観が幅をきかせていました。ここにはイオンが入ってきていません。でも物質を構成する基本単位としては原子も分子もイオンもあるのです。
原子がそのまま物質を構成する基本単位になる場合（Ａ）も一旦分子というまとまりを作ってから物質を作る場合（Ｂ）もあります。それと同等にイオンが物質を作る基本単位になる場合（Ｃ）もあるのです。
（Ａ）は金属（金属結合）
（Ｂ）は分子性物質（分子を作る結合は共有結合、分子を結びつける力は分子間力）
（Ｃ）はイオン性物質（正負の電荷の間に働く静電引力による結合・・・イオン結合）
イオンは原子から作られるか分子から作られるかのどちらかです。これがイオンを基本単位と考えているのを妨げているのかもしれません。でも多くの金属で原子よりもイオンの方が安定ですからイオンを基本単位としてもいいわけです。

（２）反応式
化学反応式の意味がよく理解されていませんね。それで何でブレンステッドの理論まで手を伸ばしているのか不思議です。

化学反応式は反応に関係する物質の増減を現しています。増えたか減ったかした物質だけが式の中に入ってきます。存在する物質を全て書くことは出来ません。
水溶液の中の反応でも水の量に変化がない限りＨ２Ｏは現れてきません。溶媒としての水は反応式の中に入ってきません。
ある反応が水の中でも水のない場合にも起こるというのは反応式からは区別が出来ないことになります。
ＮＨ３＋ＨＣｌ→ＮＨ４Ｃｌ
は水溶液中の反応に対しても気相中での反応に対しても同じ形になります。反応の仕組みは違います。
水溶液中ではＮＨ３＋Ｈ２Ｏ→ＮＨ４＋＋ＯＨ－の形になってからＨＣｌと中和反応をします。「水溶液中で酸、塩基として働く事が出来る物質は水のないところでも直接反応が可能」だと押さえておくといいでしょう。気体のＮＨ３と気体のＨＣｌはＮＨ４Ｃｌを生じて白い煙（固体）を生じます。ＨＣｌでなくても気体になりやすい酸であれば白煙が観察できます。硝酸でも酢酸でも反応します。
ブレンステッドの定義を習う前にここで書いた「水溶液中で酸、塩基として働く事が出来る物質は水のないところでも直接反応が可能」という性質は習っておく必要があります。
ＣａＯ＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３の反応はＣａＣＯ３の分解の逆反応ですが中和反応と考えることも出来ます。これはＨを含んでいませんのでブレンステッドの理論では説明が出来ない反応です。ブレンステッドの酸・塩基の理論は有機化学の中で発展したものです。有機化学の分野以外では使えない場合が多いです。

回答No.2

debukuro

気体のイオンもあります
電子管の中や宇宙空間にもイオンはあります
オーロラは電離した大気です
ガスコンロの燃焼ガスもイオン化しています

回答No.1

futoshi123

どうしてそう勘違いしたのかわかりませんが、水の中だけではありません。

補足

化学の先生にイオンになるのは水の中だけ？と聞いたら、そうだよっていわれです・・。
でも、水の中だけじゃ辻褄があわないんですよね。