【プロ講師解説】このページでは『酸・塩基の定義(アレニウス/ブレンステッド・ローリー)』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
酸・塩基の定義
アレニウスの定義
酸:H+を出すもの
塩基:OH–を出すもの
ブレンステッド・ローリーの定義
酸:H+を出すもの
塩基:H+を受け取るもの
酸・塩基の定義には「アレニウスの定義」と「ブレンステッド・ローリーの定義」の2種類が存在する。このページでは、これら2つの定義について例を使って1から丁寧に解説していく。アレニウスの定義・ブレンステッドローリーの定義ともに入試超頻出事項なので、この機会にしっかりと区別できるようにしておこう!
アレニウスの定義
塩基:OH–を出すもの
水溶液中で水素イオンH+を放出する物質を酸、OH–を放出する物質を塩基とする。これをアレニウスの定義という。
アレニウスの定義における酸・塩基としてよく例に出されるのは塩化水素HClや水酸化ナトリウムNaOH。
しかし、アレニウスの定義は「水溶液中」という条件に限定されるので、やや使いづらい面がある。そこで新たに提唱されたのが「ブレンステッド・ローリーの定義」である。
ブレンステッド・ローリーの定義
塩基:H+を受け取るもの
水素イオンH+を出す物質を酸、H+を受け取る物質を塩基とする。これをブレンステッド・ローリーの定義という。
例として「塩化水素HClとアンモニアNH3の反応」を見てみよう。
酸であるHClが水素イオン(H+)を出してCl–となり、塩基であるNH3がH+を受け取ってNH4+になっている。ちなみに、Cl–とNH4+は組み合わさって塩化アンモニウムNH4Clの白煙となる。
応用:オキソニウムイオンとブレンステッド・ローリーの定義
水溶液中で酸から生じたH+は不安定なため、水分子と配位結合してオキソニウムイオンH3O+として存在している。
たとえば、硝酸HNO3の電離は通常次のように表す。
HNO_{3}→NO_{3}^{-}+H^{+}
\]
しかしこれは省略した書き方で、正確には次のように書く。
HNO_{3}+H_{2}O→NO_{3}^{-}+H_{3}O^{+}
\]
この式で考えると、ブレンステッド・ローリーの定義より、HNO3の電離反応ではH2Oを塩基として捉えることができる。
酸・塩基の定義に関する演習問題
問1
問2
水溶液中で水素イオンH+を出す物質を酸、OH–を出す物質を塩基とする。これを【1】の定義という。
水素イオンH+を出す物質を酸、H+を受け取る物質を塩基とする。これを【1】の定義という。
ブレンステッド・ローリーの定義に従うと、塩化水素HClとアンモニアNH3の反応において、水素イオン(H+)を出してCl–となるHClは【1(酸or塩基)】、H+を受け取ってNH4+となるNH3は【2(酸or塩基)】となる。ちなみに、Cl–とNH4+は組み合わさって【3】の白煙となる。
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・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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