水の電離について

質問

物質が水溶液中で溶けてイオンになることを電離といい、水に溶けて電離する物質を電解質という、と習いました。
調べてみたら水も電離するということがわかりました。
ということは、水は電解質で、水の電離とは水に水を溶かすということなのですか？
どう考えればいいのかわからなくて混乱しています。
納得できる回答よろしくお願いします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

Ｈ2Ｏは、ときたま、Ｈ+ と ＯＨ-　に電離します。
一方、Ｈ+ と ＯＨ- が出会うと、結合して Ｈ2Ｏ になります。
Ｈ2Ｏ　⇔　Ｈ+ ＋ ＯＨ-

左から右（Ｈ2Ｏ　→　Ｈ+ ＋ ＯＨ-）ばかりだと、どんどん Ｈ+ と ＯＨ- が増えていきます。
しかし、 Ｈ+ や ＯＨ- が多いほど、右から左（Ｈ2Ｏ　←　Ｈ+ ＋ ＯＨ-）の回数も多くなります。

たとえるならば、
夫婦の数が多いほど離婚の数が多く、独身の男女の数が多いほど結婚の回数が増える、というようなことです。

よって、両者のスピード（というか、頻度）が同じになるような濃度に落ち着きます。（平衡状態）

純水の場合、平衡状態の濃度は、
Ｈ+ の濃度は、０．００００００１モル／リットル
ＯＨ- の濃度も、０．００００００１モル／リットル
です。

Ｈ+ の濃度の、１の位から数えたゼロの個数がｐＨ（ピーエッチ）と呼ばれます。

純水では０．００００００１　なので、上から数えて０の個数は７。
よって、ｐＨ＝７。
ｐＨ＝７　のことを「中性」と言います。

以下はご参考。

Ｈ+ の濃度を［Ｈ+］、ＯＨ- の濃度を［ＯＨ-］と表すと、
［Ｈ+］［ＯＨ-］＝０．０００００００００００００１
で一定になります。

ＮａＯＨを水に溶かすと、バランスが崩れて、ＯＨ- が Ｈ+ よりも圧倒的に多くなります。
たとえば、
［ＯＨ-］＝０．０００１、［Ｈ+］＝０．０００００００００１
といった具合です。
よって、ｐＨは７より大きくなります。これをアルカリ性と言います。

逆に、
ＨＣｌを水に溶かすと、やはりバランスが崩れて、Ｈ+ が ＯＨ- よりも圧倒的に多くなります。
よって、ｐＨは７より小さくなり、これを酸性と言います。

お礼

わかりやすい例のある回答ありがとうございます。
濃度が思ったより低くて驚きました。

回答No.3

noname#160321

>水の電離とは水に水を溶かすということなのですか…
これは良いところを突いています。水の濃度は幾らか？
水は１Ｌでほぼ1kgですので、水の分子量18で1000を割ると55.5…
約55.6モル/Ｌとなります。
水は確かに水の水溶液でもあるのです。
水の電離は皆様のご指摘通り非常に小さく純水は不良導体として知られています。水の純度は電導度でおおよそ見当が付きます。
しかし純水にごく微量のイオン性物質が溶け込むと非常に良い導体となってしまいます。
さて、水はＨ+とＨＯ-（-ＯＨでも同じ)に解離しますが、Ｈ+は裸の陽子であり非常に分極度の高い化学種なので通常はもう一分子の水と結び付きヒドロニウムイオン(Ｈ3Ｏ+)となっています。
２Ｈ2Ｏ ←→ Ｈ3Ｏ+ ＋ ＨＯ-
しかし、Ｈ+の濃度とＨＯ-の濃度の間には[Ｈ+]×[ＨＯ-]＝１０^(-14) （mol^2Ｌ^(-2)）という分かり易い関係があるので、一般には「水素イオン濃度」を用い、ヒドロニウムイオン濃度は使われません。

お礼

中学生の自分が理解するにはちょっと難しい疑問だったのかもしれません。
ですが、何回か回答を読んでいるうちに少しずつわかってきました。
皆さん回答ありがとうございました。

回答No.1

EX-STAR999

物質というものは必ず電気的にプラスのものとマイナスのものがくっついて存在しています。これを電離することは電気的にプラスとなる要素とマイナスとなる要素を分けることです。

水の電離とは水に水を溶かすということではありません。
水の電離は溶存する電解質を分離させることで、水素イオンと水酸化物イオンを生成すると解釈すると、わかりやすいでしょう。

お礼

素早い回答ありがとうございます。