【プロ講師解説】このページでは『双性イオン(定義や特徴、酸・塩基との反応など)』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。

双性イオンとは

正電荷と負電荷を併せ持つイオン
Point!

アミノ酸は分子内にカルボキシ基(-COOH)とアミノ基(-NH2)を併せ持っており、酸性を示す-COOHから塩基性を示す-NH2にH+が移動し、分子内で塩を形成することがある。

このとき生じる正電荷と負電荷を持つイオンを双性イオンという。双性イオンはクーロン力(静電引力)でお互いを引き合うためアミノ酸の結晶を形成する。従って、アミノ酸の結晶はイオン結晶であり、水に溶けやすく融点が高いという特徴がある。

双性イオンと溶液のpH

双性イオンであるアミノ酸は、酸や塩基と反応することがある。それぞれに分けて説明していこう。

双性イオンと酸

酸と反応 → 陽イオンになる
Point!

アミノ酸は結晶中で双性イオンとして存在している。これを水に溶かし、そこに酸(塩化水素HClなど)を加えると次のように反応しアミノ酸は(双性イオンから)陽イオンとなる。

双性イオンと塩基

塩基と反応 → 陰イオンになる
Point!

双性イオンであるアミノ酸を塩基(水酸化ナトリウムNaOHなど)と反応させると陰イオンになる。

双性イオンの反応まとめ

最後に、双性イオンと酸・塩基の反応をまとめておこう。

アミノ酸は溶液のpHが下がる(酸性になる)ほど陽イオンに、pHが上がる(塩基性になる)ほど陰イオンに近くわけだね!

演習問題

問1

【】に当てはまる語を答えなさい。

アミノ酸は分子内にカルボキシ基とアミノ基を併せ持っており、【1(酸or塩基)】性を示すカルボキシ基から【2(酸or塩基)】性を示すアミノ基にH+が移動し、分子内で塩を形成することがある。このとき生じる正電荷と負電荷をもったイオンを【3】という。

【問1】解答/解説:タップで表示
解答:【1】酸【2】塩基【3】双性イオン

アミノ酸は分子内にカルボキシ基とアミノ基を併せ持っており、酸性を示す-COOHから塩基性を示す-NH2にH+が移動し、分子内で塩を形成することがある。

このとき生じる正電荷と負電荷を持つイオンを双性イオンという。

問2

【】に当てはまる語を答えなさい。

双性イオンは【1】でお互いを引き合うためアミノ酸の結晶を形成する。したがって、アミノ酸の結晶は【2】結晶であり、水に溶け【3(やすorにく)】く、融点が【4(高or低)】いという特徴がある。

【問2】解答/解説:タップで表示
解答:【1】クーロン力(静電引力)【2】イオン【3】やす【4】高

双性イオンはクーロン力(静電引力)でお互いを引き合うためアミノ酸の結晶を形成する。従って、アミノ酸の結晶はイオン結晶であり、水に溶けやすく融点が高いという特徴がある。

問3

【】に当てはまる語を答えなさい。

アミノ酸の結晶を水に溶かし、そこに酸を加えるとアミノ酸は【1(陽or陰)】イオンとなる。

【問3】解答/解説:タップで表示
解答:【1】陽

アミノ酸は結晶中で双性イオンとして存在している。これを水に溶かし、そこに酸を加えると次のように反応しアミノ酸は(双性イオンから)陽イオンとなる。

問4

【】に当てはまる語を答えなさい。

双性イオンであるアミノ酸を塩基と反応させると【1(陽or陰)】イオンになる。

【問4】解答/解説:タップで表示
解答:【1】陰

双性イオンであるアミノ酸を塩基(水酸化ナトリウムNaOHなど)と反応させると陰イオンになる。

問5

【】に当てはまる語を答えなさい。

アミノ酸は溶液のpHが下がるほど【1(陽or陰)】イオンの、pHが上がるほど【2(陽or陰)】イオンの割合が多くなる。

【問5】解答/解説:タップで表示
解答:【1】陽【2】陰

関連:有機のドリルが、できました。

有機化学の問題演習を行うための"ドリル"ができました。解答・解説編には大学入試頻出事項が網羅的にまとまっています。詳細は【公式】有機化学ドリルにて!


著者プロフィール

・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

著者紹介詳細