アンモニアと塩化アンモニウムの緩衝液に塩酸を加えるとOH-とH+は反応しない理由

アンモニアと塩化アンモニウムの緩衝液に塩酸を加えると、なぜOH-とH+が反応するわけではないのかについて説明します。一般的に、OH-とH+は水溶液中で反応して水を生成しますが、緩衝液の性質により、この反応が抑制されることがあります。

アンモニアと塩化アンモニウムの緩衝液とは？

アンモニア（NH3）と塩化アンモニウム（NH4Cl）の混合物は、弱アルカリ性の緩衝液を形成します。この緩衝液は、酸や塩基が加わると、そのpHを一定に保つ役割を果たします。具体的には、アンモニアは弱塩基としてOH-を供給し、塩化アンモニウムはNH4+としてH+を供給します。

塩酸（HCl）は強酸であり、水に溶けるとH+イオンを放出します。このH+は、緩衝液中で存在するOH-と直接反応して水を生成することが期待されるかもしれません。しかし、緩衝液の中には既にアンモニウムイオン（NH4+）が存在しており、これがH+を受け入れ、pHを安定させます。

そのため、塩酸が加えられると、OH-とH+が反応するのではなく、NH4+とH+が反応してNH4Clを生成します。この反応によって、pHが急激に変化することなく、緩衝作用が働くのです。

緩衝液は、酸や塩基が加わったときにpHを一定に保とうとする性質を持っていますが、この働きには限界があります。もし過剰に酸（HCl）が加わった場合、緩衝液の容量を超えてpHが変化することがあります。これを超えると、緩衝作用が効かなくなり、強い酸性またはアルカリ性の溶液ができてしまいます。

アンモニアと塩化アンモニウムの緩衝液に塩酸を加えると、OH-とH+は反応せず、代わりにNH4+とH+が反応して水素イオンの影響を和らげます。緩衝液の性質は、pHを安定させるために非常に重要ですが、その働きには限界があるため、適切な量を使用することが大切です。