酸と塩基の反応

授業で、酸と塩基の反応というところを習っているのですが、
アレーニウスの電離説の定義がよく分かりません。
（ブレンステッドの方は分かります。）

アレーニウスの電離説の定義により、
酸か塩基か、どちらでもない、に分けるとき
なぜNH3が塩基になるのですか？
NaOHが塩基なのは理解できます。
あと、CH3OHがどちらでもないになるのもよく分からないです。

誰か教えてください。
回答よろしくお願いします、

高１

No.3 ベストアンサー 回答者： ht1914 回答日時： 2006/11/23 14:07

「ブレンステッドの方は分かるがアレニウスが分からない」というのが分からないのですが。

ｗ－ｐｌａｃｅ様が書いておられるようにアレニウスの定義は水が基準です。何時も「水に溶かしたとき」が問題になります。ブレンステッドの定義は水という基準を外したものです。物質を相対的に比べています。同じものが相手によって酸になったり塩基になったりします。イオンでも酸性・塩基性が問題になります。
水という基準を外しましたが何でもいいわけではありません。水素イオンのやりとりを基準にしていますから水素の関係していない反応には当てはめることが出来ません。水素の関係している物質は有機化合物が多いですからその分野の要請だという事になります。有機化合物に一般化しただけなのに物質全てに一般化したかのように主張するのは言い過ぎだと考える人もいます。
ＣａＯ＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３はよく知られた反応です。酸性酸化物と塩基性酸化物の中和反応だというのはラボアジェの時からの理解です。でもこれはブレンステッドの定義では説明できないことです。

私は高校ではアレニウスの定義とその修正だけで充分だと思っています。修正の内容は「水中で酸、または塩基として働く物質は水のないところでも直接反応することが出来る」です。
これで上の炭酸カルシウムの反応が説明できます。アンモニアと塩酸は水中でも気相でも反応することが言えます。

おまけです。
高校で出てくるアルコールの反応でも酸・塩基を考えることが出来ます。アルコールはＮａと反応します。生じたアルコールのナトリウム塩は水と反応して元のアルコールに戻ります。これは水がアルコールよりも酸性だということになります。（ブレンステッドの意味でです。）

２Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋２Ｎａ→２Ｃ２Ｈ５ＯＮａ＋Ｈ２
Ｃ２Ｈ５ＯＮａ＋Ｈ２Ｏ→Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋ＮａＯＨ

Ｃ２Ｈ５ＯＨにＣ２Ｈ５ＯＮａが溶けているのは水にＮａＯＨが溶けているのと似た状態ですね。フェノールフタレイン溶液はどちらでも赤く発色します。エタノールでの発色の方が紫がかっています。
（この発色はフェノールフタレイン分子がブレンステッドの酸として働いている結果です。）

この反応は水に溶けないアルコール（ペンタノール、・・・）でやる方がはっきりして分かりやすいでしょう。

No.2 回答者： w-palace 回答日時： 2006/11/23 12:03

アレニウスの定義では水が基準になっています。

したがって、水と混ぜた時にOH-を生じるものを塩基（アルカリ）と呼び、H+（あるいはH3O+)を生じるものを酸と呼んでいます。アルコールと水を混ぜても、OH-やH+を（ほとんど）生じないので、酸でも塩基（アルカリ）でもないと考えます。
酸性とかアルカリ性というのはアレニウスの定義に基づいていますので、水に溶かしてアルカリ性になるものを塩基、酸性になるものを酸と考えても同じことです。

それに対して、ブレンステッドの定義では、特に基準を設けていません。１対の物質間で、どちらがH+を与えるかということを判断基準にしています。
すなわち、言い換えれば、ブレンステッドの定義において、酸塩基の判定基準の相手になる物質を水に限定したのがアレニウスの定義といえます。

No.1 回答者： anthracene 回答日時： 2006/11/23 11:55

アンモニアを水に溶かしたときのことを考えてみては？

NH3 + H2O -> NH4^+ + OH^-
と電離しますよね。

メタノールがどっちでもない、というのは
CH3OH -> CH3O^- + H^+
となるんじゃないか、ってことですか？
これは高校レベルを越えてしまいますが、アルコールのプロトンは酸としてはほとんど機能しません。
実際上、水にメタノールを溶かしたからといってこのH^+が電離することは観測できないでしょう。
ようするに、アルコールの酸性度は水よりもずっと小さく、電離できないのだ、ということです。

有機化学を習った際に、アルコールの仲間で（高校レベルでは）唯一、酸として扱われるフェノールが出てくるでしょう。
しかし、普通のアルコールを酸として扱うような事態は、大学レベルの化学にならないと出会わないでしょう。