（３人）こんにちは。
「化学基礎」始まります。
リホです。
ナオです。
カナです。
この前からお酢がよく出てくるけどナオちゃんは酸っぱいもの好き？私はまあまあかな。
酸っぱいものは大好き。
梅干し大好きです。
あっ本当。
カナちゃんはどう？私も酸っぱいのは大好き。
ナオちゃんとよくねアイスティーのレモンを丸ごと食べてます。
あっ本番前によく見る光景です。
そう。
さて今日のテーマは…はい。
つまりどういう事かと言うと…。
ジャン。
ん？これってどういう意味だろう？今日も酸と塩基です。
どんなお話ですか？うん。
Ｈは水素イオンだったよね。
うん。
それでいろんな事が分かるのよ。
ふ〜ん楽しみ。
はい。
それではケミストリーの世界に入りましょう。
は〜い。
は〜い。
ｐＨ？うん。
ｐＨ？ｐＨ？ｐＨ？何の事だろう…。
最初のコーナーは「ＨとＯＨの関係」です。
これは酸と塩基の回で勉強したよね。
そうですね。
まずは復習から始めましょうか。
はい。
…でしたね。
うん。
水素イオンを出すのが酸で水酸化物イオンを出すのが塩基でしたね。
はい。
じゃあ今日は水素イオンＨと水酸化物イオンＯＨの関係を見ていきましょう。
はい。
はい。
ではここに純水があります。
純水って電気を通さないっていうけど実は…ふ〜んそうなの？はい。
それはほんの少しだけ水が水素イオンＨと水酸化物イオンＯＨに電離しているからなの。
えっと電離っていうとＨＯがＨとＯＨに分かれてるって事？リホちゃんよく覚えてたね。
ではここで今日のキーワードです。
はい。
その…水素イオン濃度は括弧を付けてこのように表します。
水素イオン濃度。
はい。
そして……といって同じように括弧を付けて表します。
この２つの関係はというと純水ではほんの少しだけ電離している水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度は等しくなっています。
「ほんの少し」ってどのくらい少しなんですか？うん。
２５℃で１０ｍｏｌ／Ｌ。
−７乗って事は０．００００００１ｍｏｌ／Ｌ。
とっても少ないんだ。
そうなんです。
純水では水がＨとＯＨに分かれているから水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度は同じなんです。
なるほどね。
では…それでは…。
（２人）見てみましょう。
純水のように…それでは中性の純水に酸を溶かします。
すると水溶液は酸性になります。
この中では酸によって水素イオンＨが増加します。
一方水酸化物イオンＯＨはＨと反応して水になるため減少しています。
今度は純水に塩基を溶かします。
すると水溶液は塩基性になります。
この中では塩基によって水酸化物イオンＯＨが増加します。
一方水素イオンＨはＯＨと反応して水になるため減少します。
どう？片一方が大きい時もう一方は小さいという関係にあるんです。
う〜んちょっと…。
じゃあ水素イオンと水酸化物イオンをシーソーで考えると分かりやすいかな。
ちょっとイメージしてみて。
じゃあナオちゃんを水素イオンで私が水酸化物イオンだとしましょう。
じゃあ酸性の時は？水溶液が酸性の時はミニナオが増えてミニリホが減っているって事ですか？そうです。
じゃあ塩基性の時は？塩基性だとミニリホが増えてミニナオが減っているんだよね。
そのとおり。
水素イオンと水酸化物イオンの関係分かりましたか？水素イオンが増えると水酸化物イオンが減って水酸化物イオンが増えると水素イオンが減るんですね。
つまり今日の最初のケミカルポイントは…今度は「水素イオン濃度とｐＨ」です。
ｐＨ？聞いた事ないな〜。
じゃあｐＨは後にしてここではまず水素イオン濃度だけで水溶液の酸性塩基性を表す方法を考えてみます。
水素イオン濃度だけで酸性と塩基性を表す方法ね…。
え〜と水素イオンは酸性だとたくさんあって塩基性だと減っていましたよね。
そのとおり。
水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度のシーソーのような関係を利用するんです。
２つのうちの一方つまり水素イオン濃度だけで水溶液の酸性塩基性が分かるんです。
ふ〜ん。
そっか！水素イオンが増えると水酸化物イオンが減って水酸化物イオンが増えると水素イオンが減るんですね。
そのとおりです。
では表で確認していきましょう。
はい。
はい。
はい。
真ん中の水素イオン濃度が１０ｍｏｌ／Ｌから見ていきましょう。
うん。
ここは中性だったね。
で水酸化物イオンも同じ１０ｍｏｌ／Ｌ。
じゃあ１つ左の水素イオン濃度が１０だと水酸化物イオン濃度は？１０ｍｏｌ／Ｌ。
では水素イオン濃度が今度１０だと水酸化物イオン濃度は？１０。
分かってきたかな？ではここからはクイズね。
クイズ？え〜。
はい。
水素イオン濃度が１０だと水酸化物イオン濃度は？え〜と１０から６５４３となるから水酸化物イオン濃度は８９１０…１０。
はい。
リホちゃん正解。
やった〜。
じゃあ水素イオン濃度が１０。
１０は１だから１ｍｏｌ／Ｌです。
水酸化物イオン濃度は？はい。
１０。
よくできました。
お〜。
じゃあ次はあっちね。
はい。
水素イオン濃度１０だと水酸化物イオン濃度は？もう分かります。
１０ｍｏｌ／Ｌ。
正解。
では水素イオン濃度が１０だと水酸化物イオン濃度は？はい。
１０。
よくできました。
水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度が対応しているんですね。
でもすごいね。
ここは１でしょ。
ここは０．００００００００…って分かんないくらいすごい幅があるんだね。
そうなの。
ナオちゃんが言ったとおり幅が広くてちょっと扱うの大変でしょ。
そこで酸性と塩基性を表すのにこの−７とか右上の部分これを指数っていうんだけどこの値だけを取り出して使おうって決めたんです。
水素イオン濃度の指数の部分。
マイナスは外してこの数値がｐＨです。
なるほど。
これがｐＨなんですね。
納得。
最後のコーナーは「ｐＨと酸性・中性・塩基性」です。
ここではｐＨって何なのかもう少し考えてみましょう。
ｐＨって酸性とか塩基性を測る時に関係があるの？そう。
ｐＨはさっきの表の水素イオン濃度の指数の部分でしたね。
マイナスを外してあの部分でしたよね。
そうです。
中性の時の水素イオン濃度は１０ｍｏｌ／Ｌ。
つまり７の時が中性です。
そして７より小さい時には酸性。
７より大きい時に塩基性と呼びます。
表のこちら側が酸性。
あちら側が塩基性という事ですね。
端に行くほど酸性塩基性が強いって事ですか？そのとおり。
酸性が強くなればなるほどｐＨは７より小さくなります。
そして塩基性が強くなればなるほど７より大きくなります。
ふ〜ん。
７が境目なんだね。
ｐＨの事もう少し知りたいね。
こんにちは。
こんにちは。
先生。
今日は水素イオン濃度とｐＨについていろいろ学びました。
そうですね。
水溶液中の水素イオン濃度はとても数値の幅が広いので扱いにくいんです。
そこでｐＨを使いましたね。
はい。
では水素イオン濃度とｐＨの関係を実験から考えてみましょう。
はい。
こちらに硝酸があります。
はい。
注射器で１ｍＬ取ってこちらの容器の方に移し取ります。
で水を加えて全体の体積を１０ｍＬにします。
でこの水溶液の…その時のｐＨを測定してみます。
はい。
こちらにｐＨを測る…これを液に浸すとｐＨによって色が変わります。
それをこの比色表の色と比較します。
いろんな色がありますね。
それでは薄める前の硝酸から調べてみましょう。
溶液に僅かに浸します。
試験紙の色が変わりました。
う〜ん。
次に薄めたあとの硝酸のｐＨを調べてみましょう。
また溶液に僅かに浸します。
こちらも試験紙の色が変わりました。
比色表の色と比べてみましょう。
まず薄める前は…。
え〜と…。
どうでしょう？薄める前は１．０ですかね。
そうですね。
では薄めたあとの方はどれと同じ色になっているでしょう？そうですね…ｐＨ２でしょうか？そうですね。
ｐＨは１大きくなっています。
なるほど。
では注射器でこの溶液からまた１ｍＬ取ります。
はい。
でこちらの容器に移します。
水を加えてもう一度１０ｍＬにします。
更に１０分の１にするんですね。
そうですね。
このｐＨを測ってみましょう。
色が変わりましたね。
はい。
比色表と比べてみましょう。
ｐＨ３ですかね。
また１大きくなってますね。
最初の硝酸からすると…ではこれを更に１０分の１に薄めるとｐＨはいくらになりますか？えっと…４になるという事ですか？そうです。
水素イオン濃度が１００分の１１０００分の１と変化するとｐＨは２３と変わります。
ｐＨというのがすごく幅の広い値を使っているっていうのがよく分かりますね。
先生ありがとうございました。
今日は…ここは東京下町のメッキ工場。
アクセサリーから工業製品までさまざまなメッキ製品を手がけています。
メッキは材料の表面に薄い金属の膜をかぶせる技術です。
金属の種類もさまざま。
古くは仏像などの装飾にも使われていました。
実はメッキ処理に欠かせないのが水素イオン濃度のコントロールです。
ここでは毎朝ｐＨを測定してメッキの種類ごとに水素イオン濃度を調整します。
今調整しているのはニッケルのメッキ液です。
今４．８５です。
これを４．４〜５の間に調整していきます。
薄めた硫酸をメッキ液に混ぜます。
酸を加えると水素イオン濃度は上がり最適な状態になります。
弊社の方ですと０．１単位で管理しております。
それを怠るとあの全然品物にならないっていう事では一番基本中の基本になっております。
試しに持ってきた真ちゅうの板をメッキしてもらいました。
まず薬品に通して汚れや油などを取り除きます。
そしてニッケルのメッキ液に入れ弱い電流を流します。
メッキ液の中に電離している金属イオンが材料の表面を覆っていきます。
２０分ほど経つと出来上がり。
ぴかぴかの鏡のように仕上がりました。
今回ｐＨを下げたメッキ液でもテストしてもらいました。
すると細かいムラができてしまいました。
美しいメッキを生み出すには水素イオン濃度の調節が欠かせないんですね。
今日はｐＨばっちりだね。
うん。
本当かな。
じゃあリホちゃんｐＨって書いてみて。
えっ書くの？そう。
はい。
あっｐは大文字じゃなくて小文字だよ。
あっそうだったそうだった。
じゃあ書きま〜す。
はい。
はい。
おっそうそう。
Ｈは小文字じゃなくて大文字だよね。
うん。
それからｐＨは単位じゃないから２ｐＨという使い方はしないんだよ。
なるほどね。
分かりました。
では今日のおさらい。
ｐＨが７より小さいと？酸性。
何かそれ反対賛成のさんせ〜いみたいじゃない？いいじゃん一緒だよ。
さんせい。
まあいいけど。
さんせ〜い。
2014/11/19(水) 14:00〜14:20
ＮＨＫＥテレ１大阪
ＮＨＫ高校講座化学基礎▽水素イオン濃度とｐＨ〜Ｈ＋で酸性・中性・塩基性が分かる[字]
化学基礎は平成２４年度から新たに設けられた科目で、中学校から高校への橋渡しの役目をする内容です。基礎をしっかり学んで、本格的な化学の学習に役立ててください。
詳細情報
番組内容
水溶液には、強い酸性・弱い酸性、中性、弱い塩基性・強い塩基性などさまざまな溶液がある。今回の学習では、水溶液がどの程度の酸性・塩基性の強さなのかを表す方法について学ぶ。その方法を知るために、まず、水溶液中でのＨ＋とＯＨ−の関係について学習する。水素イオンのモル濃度による酸性・中性・塩基性の表し方と、ｐＨ（ピーエイチ）について学習する。
出演者
【講師】東京都立青山高等学校教諭…吉田工，【出演】高田里穂，吉田奈央，横畠加奈子，【語り】伊倉一恵
ジャンル :
趣味／教育 – 中学生・高校生
趣味／教育 – 大学生・受験
趣味／教育 – 生涯教育・資格
映像 : 480i(525i)、アスペクト比16:9 パンベクトルなし
音声 : 2/0モード（ステレオ）
サンプリングレート : 48kHz
OriginalNetworkID:32721(0x7FD1)
TransportStreamID:32721(0x7FD1)
ServiceID:2056(0x0808)
EventID:9045(0x2355)