水素イオン指数と緩衝液

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

水素イオン指数と緩衝液の違い

水素イオン指数 vs. 緩衝液

水素イオン指数（すいそイオンしすう、Wasserstoffionenexponent）とは、溶液の液性（酸性・アルカリ性の程度）を表す物理量で、記号pHで表す。水素イオン濃度指数または水素指数とも呼ばれる。1909年にデンマークの生化学者セレン・セーレンセンが提案した『化学の原典』 p. 69. 緩衝液（かんしょうえき、）は、緩衝作用のある溶液であり、弱酸とその共役塩基（英語版）や弱塩基とその共役酸を混合したものである。通常、単に緩衝液とだけいう場合は、水素イオン濃度に対する緩衝作用のある溶液を指し、本項目でも特別な注意書きがない場合にはこの意味の緩衝液について記述する。緩衝液は少量の酸や塩基を加えたり、多少濃度が変化したりしても pH が大きく変化しないようにした溶液のことである。 弱酸とその塩などを溶かした水溶液を指すことが多い。微生物の培養や化学物質の保存・分離などに用いられる。.

塩基

塩基（えんき、base）は化学において、酸と対になってはたらく物質のこと。一般に、プロトン (H+) を受け取る、または電子対を与える化学種。歴史の中で、概念の拡大をともないながら定義が考え直されてきたことで、何種類かの塩基の定義が存在する。 塩基としてはたらく性質を塩基性（えんきせい）、またそのような水溶液を特にアルカリ性という。酸や塩基の定義は相対的な概念であるため、ある系で塩基である物質が、別の系では酸としてはたらくことも珍しくはない。例えば水は、塩化水素に対しては、プロトンを受け取るブレンステッド塩基として振る舞うが、アンモニアに対しては、プロトンを与えるブレンステッド酸として作用する。塩基性の強い塩基を強塩基（強アルカリ）、弱い塩基を弱塩基（弱アルカリ）と呼ぶ。また、核酸が持つ核酸塩基のことを、単に塩基と呼ぶことがある。.

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二酸化炭素

二酸化炭素（にさんかたんそ、carbon dioxide）は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる（後述）。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素（液化炭酸ガス）の容器（ボンベ）の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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強酸

強酸（きょうさん、Strong acid）とは、水溶液中で平衡に達したとき、プロトンをほとんど完全に電離する電解質のことである。 下式のように、酸 HA(aq) はプロトン H3O+(aq)（陽イオン）と A-(aq) （陰イオン）に電離する物質のことであるが、電離した酸は常に電離したままではない。電離した酸 A-(aq) はしばらくするとプロトンと出会い元の物質 HA(aq) になり、プロトンを得た酸はしばらくするとまた電離する。溶媒中における酸はこれを繰り返しておるが、温度や圧力などの物理条件を一定に保つならば、ある瞬間における、電離した酸と電離していない酸の割合は一定に保たれる。このため、酸水溶液中では常に電離している酸 A-(aq) と常に電離しない酸 HA(aq) が一定の割合で存在するとみなすことができる。強酸は、この割合において電離した酸が圧倒的に大きい酸のことである。したがって、すべての酸が常に電離しているとみなせる。このような、プロトンの水側への大きな偏りにより、後述するようにプロトンあるいはオキソニウムイオンを酸解離定数に関係なく生成すると考えられる。ただし、実際には全ての酸が電離しているわけではないので、強酸といえど固有の酸解離定数 は存在する。強酸の場合、 a > 1 であり、たいていの強酸は Ka >> 1 である。 強酸は腐食性が大きいと想定されるが、常にそういうわけではない。超酸のカルボラン酸 (H(CHB11Cl11) は、硫酸の100万倍の強さであるがガラスに対しては全くの非腐食性である。一方、希薄水溶液中で弱酸であるフッ化水素酸 (HF) は腐食性が非常に強く、イリジウムを除く全ての金属とガラスを腐食する。.

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ルシャトリエの原理

ルシャトリエの原理（るしゃとりえのげんり、英語:Le Chatelier's priciple）もしくはルシャトリエの法則（— ほうそく、— law）とは、化学平衡状態にある反応系において、その状態に対して何らかの変動を起こさせたときに、平衡が移動する方向を示す原理のことであり、 1884年にアンリ・ルシャトリエ (Henry Louis Le Chatelier) によって発表された。 1887年にカール・ブラウン (Karl Ferdinand Braun) によっても独立して発表されたため、ルシャトリエ＝ブラウンの原理 (Le Chatelier – Braun priciple) ともいう。.

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炭酸

炭酸（たんさん、）は、化学式 H2CO3 で表される炭素のオキソ酸であり弱酸の一種である。.

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炭酸水素塩

炭酸水素塩（たんさんすいそえん、hydrogencarbonate）または重炭酸塩（じゅうたんさんえん、Bicarbonate）は炭酸水素イオンを含む、水素塩（酸性塩）の一種である。リチウムを除くアルカリ金属塩、カドミウム塩、およびアンモニウム塩などが固体の結晶として単離されているが、アルカリ土類金属その他の炭酸水素塩は、これらの炭酸塩と過剰の二酸化炭素の反応により水溶液中でのみ存在し、固体として分離を試みると分解して炭酸塩および二酸化炭素となる。 アルカリ金属塩も水溶液の加熱および、固体の200℃程度の加熱により分解して炭酸塩となる。.

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酢酸

酢酸（さくさん、醋酸、acetic acid）は、化学式は示性式 CH3COOH、分子式 C2H4O2と表される簡単なカルボン酸の一種である。IUPAC命名法では酢酸は許容慣用名であり、系統名はエタン酸 (ethanoic acid) である。純粋なものは冬に凍結することから氷酢酸（ひょうさくさん）と呼ばれる。2分子の酢酸が脱水縮合すると別の化合物の無水酢酸となる。 食酢（ヴィネガー）に含まれる弱酸で、強い酸味と刺激臭を持つ。遊離酸・塩・エステルの形で植物界に広く分布する。酸敗したミルク・チーズのなかにも存在する。 試薬や工業品として重要であり、合成樹脂のアセチルセルロースや接着剤のポリ酢酸ビニルなどの製造に使われる。全世界での消費量は年間およそ6.5メガトンである。このうち1.5メガトンが再利用されており、残りは石油化学原料から製造される。生物資源からの製造も研究されているが、大規模なものには至っていない。.

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酸

酸（さん、acid）は化学において、塩基と対になってはたらく物質のこと。酸の一般的な使用例としては、酢酸（酢に3〜5%程度含有）、硫酸（自動車のバッテリーの電解液に使用）、酒石酸（ベーキングに使用する）などがある。これら三つの例が示すように、酸は溶液、液体、固体であることができる。さらに塩化水素などのように、気体の状態でも酸であることができる。 一般に、プロトン (H+) を与える、または電子対を受け取る化学種。化学の歴史の中で、概念の拡大をともないながら定義が考え直されてきたことで、何種類かの酸の定義が存在する。 酸としてはたらく性質を酸性（さんせい）という。一般に酸の強さは酸性度定数 Ka またはその負の常用対数 によって定量的に表される。 酸や塩基の定義は相対的な概念であるため、ある系で酸である物質が、別の系では塩基としてはたらくことも珍しくはない。例えば水は、アンモニアに対しては、プロトンを与えるブレンステッド酸として作用するが、塩化水素に対しては、プロトンを受け取るブレンステッド塩基として振る舞う。 酸解離定数の大きい酸を強酸、小さい酸を弱酸と呼ぶ。さらに、100%硫酸より酸性の強い酸性媒体のことを、特に超酸（超強酸）と呼ぶことがある。 「—酸」と呼ばれる化合物には、酸味を呈し、その水溶液のpHは7より小さいものが多い。.

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酸と塩基

酸と塩基（さんとえんき）は化学反応における性質である。化学の初期には水溶液における化学反応を水素イオンと水酸化物イオンから説明するものとして酸と塩基を定義付けていたが（アレニウスの定義）、化学の発展とともにその定義は拡張され、今日では水溶液に限定しない一般の化学反応における電子対の授受により酸と塩基は定義付けられている（ルイスの定義）。.

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PHメーター

pHメーター pHメーター(pH meter)は、水溶液の水素イオン指数（pH、酸性度または塩基性度）を測定するために用いる電子機器である。典型的なpHメーターは、特殊な測定用探針（ガラス電極）がpHを測定して値を表示する電子メーターに繋がった構造をしている。pH測定器、pH計とも。.

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水酸化物

水酸化物（すいさんかぶつ、）とは、塩のうち、陰イオンとして水酸化物イオン (OH-) を持つ化合物のこと。陽イオンが金属イオンの場合、一般式は Mx(OH)y と表される。一般に塩基性（アルカリ性）もしくは両性を持ち、水酸化ナトリウム (NaOH) など、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物は強塩基性を示す。組成式が水酸化物と相同することから、金属酸化物の水和物 MxOy•(H2O)z を含む場合もある。 アルカリ金属以外の水酸化物は、一般に加熱により水を失い酸化物となる。 英語の "hydroxide" にはアルコールやフェノールなどのヒドロキシ基を持つ有機化合物も含まれるが、日本語の「水酸化物」にはこれらの化合物は含まれない。有機化合物のヒドロキシ基は共有結合により母骨格と結びついている。.

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水溶液

水溶液（すいようえき、aqueous solution）とは、物質が水（H2O）に溶解した液体のこと。つまり、溶媒が水である溶液。水分子は極性分子なので、水溶液の溶質となる物質はイオン結晶もしくは極性分子性物質となる。.

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溶液

溶液（ようえき、solution）とは、2つ以上の物質から構成される液体状態の混合物である。一般的には主要な液体成分の溶媒（ようばい、solvent）と、その他の気体、液体、固体の成分である溶質（ようしつ、solute）とから構成される。 溶液は巨視状態においては安定な単一、且つ均一な液相を呈するが、溶質成分と溶媒成分とは単分子が無秩序に互いに分散、混合しているとは限らない。すなわち溶質物質が分子間の相互作用により引き合った次に示す集合体.

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濃度

濃度（のうど）は、従来、「溶液中の溶質の割合を濃度という、いろいろな表し方がある。質量パーセント濃度、モル濃度等」（日本化学会編 第2版標準化学用語辞典）と定義されている。しかし、濃度をより狭く「特に混合物中の物質を対象に、量を全体積で除した商を示すための量の名称に追加する用語」（日本工業規格(JIS)）『JISハンドブック 49 化学分析』日本規格協会;2008年と定義している場合がある。 後者に従えば「質量モル濃度」と訳されているMolarityは「濃度」ではない。しかし、MolarityやMolalityにそれぞれ「質量モル濃度」「重量モル濃度」等「～濃度」以外の訳語は見られない。.

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