アンモニアとは？
アンモニアはさまざまな特徴があります。アンモニアは無機化合物で、刺激臭を持っていて、常温では無色で空気よりも軽い気体です。さらに水に非常に溶けやすいという特徴もあるので、水溶液 (アンモニア水) として使用されることが多いです。
化学式で表すと以下のようになります。
ＮＨ３（窒素原子１個と水素原子３個からできています）
アルカリ性とは？
アルカリ性とは、水溶液中に水酸化物イオン (ＯＨー) を多く含んでいる状態のことです。アンモニア水もアルカリ性を示します。
アルカリ性であることを確かめるためには、次のような方法があります。
| 調べる方法 | アルカリ性 |
|---|---|
| リトマス紙 | 赤色 → 青色 (青色は変化しない) |
| ｐH値 | ７より大きくなる |
| ＢＴＢ溶液 | 青色 |
| マグネシウムリボン | 反応しない |
| フェノールフタレイン | 赤色 |
| ムラサキキャベツ液 | 黄色 |
pH値は、8～11で弱アルカリ性、11～14で強アルカリ性になります。アンモニア水は濃度によってpH値が変わりますが、実験などで使われる一般的なアンモニア水は11ほどになります。
酸性は酸っぱいイメージがありますが、アルカリ性はどんな味がしますか？
アルカリ性の物質は、一般的に苦みが感じられることがあります。ただアルカリ性の水溶液によって、口内や喉などの粘膜を傷つけたり火傷を引き起こしたりする危険性があるので、口にしないように注意しましょう。また、同じような理由から手などで触れないようにしましょう。アンモニア水に関しても舐めたり触ったりしないようにしましょう。
アルカリ性と酸性については、以下の記事をご覧ください。
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なぜアルカリ性を示すのか？
アルカリ性の水溶液には水酸化物イオン (ＯＨー) が存在しています。このように、水に溶けて電離して水酸化物イオンが生じる物質のことを「アルカリ」といいます。
アルカリの電離には、以下のような例があります。
水酸化ナトリウム：ＮａＯＨ → Ｎａ＋＋ ＯＨー
水酸化カルシウム：Ｃａ(ＯＨ)２ → Ｃａ２＋ ＋ ２ＯＨー
水酸化バリウム：Ｂａ(ＯＨ)２ → Ｂａ２＋ ＋ ２ＯＨー
水酸化カリウム：ＫＯＨ → Ｋ＋＋ ＯＨー
電離させると、水酸化物イオン (ＯＨー) が生じるという共通点があります。また、アルカリは名称が「水酸化■■■■」となっていることが多いです。
上記の式を見てみると、もともとの物質にＯＨーのもとになる原子が含まれています。しかし、アンモニアは窒素原子と水素原子からできているので、このままだとＯＨーをつくり出せません。そこで次のような疑問が生じます。
アンモニア (ＮＨ３) から水酸化物イオン (ＯＨー) ができないように思えるのですが、どうしてアルカリ性を示すのですか？
アンモニウムが水に溶けるとき、アンモニアを水が反応して、アンモニウムイオンと水酸化物イオンが生成されることによってアルカリ性を示します。
アンモニアは水に溶けるとアンモニウムイオン (ＮＨ４＋) になりますが、アンモニウムの化学式は (ＮＨ３) でイオンとは水素原子の個数が異なるので注意しましょう。
このことを、次の式で見てみましょう。
ＮＨ３ + Ｈ２O → ＮＨ４＋ + ＯＨー
アンモニア自体が、水酸化ナトリウムのように水酸化物イオンが電離することはありませんが、アンモニアの場合は、水と反応することによってアンモニウムイオンと水酸化物イオンになります。
このことにより、結果的に水酸化物イオンが生成されて、水溶液はアルカリ性を示します。
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