理科の授業でアルカリ性溶液のpHを測定する際、なぜ水酸化物イオンが含まれているにもかかわらず、pH（酸性・アルカリ性の指標）を計測できるのかについて疑問に思うことがあります。この記事ではその理由を解説します。
1. pHとは何か
pHとは、溶液中の水素イオン濃度を示す指標であり、酸性やアルカリ性を測定するために使われます。pHは0から14の範囲で、pH7が中性を示し、7未満は酸性、7より大きい値はアルカリ性（塩基性）を示します。pHが高いほど水酸化物イオン（OH⁻）が多く含まれていることを意味します。
2. 水酸化物イオンとpHの関係
アルカリ性溶液は、水酸化物イオン（OH⁻）が豊富に含まれています。水酸化物イオンは水素イオン（H⁺）と反応して水を生成し、酸性の水素イオンの濃度を下げ、アルカリ性を示します。pHが測定される際には、水酸化物イオン（OH⁻）の濃度が重要な要素となります。
3. 水酸化物イオンと水素イオンの関係
アルカリ性溶液では水酸化物イオン（OH⁻）と水素イオン（H⁺）が平衡を保ちながら共存しています。水酸化物イオンの濃度が高い溶液では、水素イオンの濃度が低く、したがってpHは高くなります。pHの測定はこの水素イオンの濃度に基づいて行われるため、水酸化物イオンが存在していてもpHを計測することができます。
4. 実際のpH測定の方法
pHを計測する方法として、pHメーターや試験紙を使用します。これらの方法は、溶液中の水素イオン濃度を直接測定し、pH値を表示する仕組みです。水酸化物イオンが多く含まれているアルカリ性溶液では、pH値が高くなり、試験紙やpHメーターでその値を確認することができます。
まとめ
アルカリ性溶液中で水酸化物イオンが存在しているにもかかわらず、pHを計測することができる理由は、水酸化物イオンが水素イオンの濃度に影響を与えるからです。pHは水素イオン濃度を示す指標であり、アルカリ性溶液では水酸化物イオンの影響を受けてpHが高くなります。これにより、pHの測定が可能となります。
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