中和 (化学)
アレニウスの酸は水溶液中で水素イオンを生成するものと定義される。塩酸や硫酸はアレニウスの酸の例としてよく用いられる。それは、それらの酸が水溶液中で次のように電離する。
HCl ⟶ H + ( aq ) + Cl − ( aq ) {\displaystyle {\ce {HCl -> {H+(aq)}+ Cl^{-}(aq)}}}
H 2 SO 4 ⟶ 2 H + ( aq ) + SO 4 − ( aq ) {\displaystyle {\ce {H2SO4 -> {2H+(aq)}+ SO4^{-}(aq)}}}
アレニウスの塩基は水溶液中で水酸化物イオンを生成するものと定義される。この定義に当てはまる塩基は、化学式中にOHを含んでいなければならないため大きく限定される。水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムなどはそのような塩基の代表例である。塩基は水溶液中で以下のように電離する。
KOH ( aq ) ⟶ K + ( aq ) + OH − ( aq ) {\displaystyle {\ce {KOH(aq)->{K^{+}(aq)}+OH^{-}(aq)}}}
CsOH ( aq ) ⟶ Cs + ( aq ) + OH − ( aq ) {\displaystyle {\ce {CsOH(aq)->{Cs^{+}(aq)}+OH^{-}(aq)}}}
酸と塩基の未知の濃度を決定するためには、滴定が行われる。pHメーターやpH指示薬は、色の変化によって中和点を示す。モル濃度及び体積が既知の試薬を加えて濃度未知の物質のモル濃度を計算するためには、化学量論が用いられる。
水処理では、排水が放出された際の環境への影響を抑えるため、しばしば中和が行われる。pHの調整には、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸水素ナトリウム等の物質が用いられる。
酸とアルカリの反応による中和反応は、非常に多くの場面で用いられる。一般的なのは、制酸薬の錠剤である。この薬は、胃における胃酸 (HCl) の過剰分泌を中和するためのものである。炭酸水素ナトリウム (NaHCO3) を服用する場合もある。
消化管においては、食物が胃から腸へ移動した時にも中和反応が起こる。栄養素が腸壁に吸収されるためには、アルカリ環境が必要であり、そのため膵臓は炭酸水素塩を分泌して中和反応を生じさせる。