酸素がないのになぜ？アンモニアがアルカリ性に変身する「水素強奪事件」の全貌
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
鼻にツンとくる独特の刺激臭。掃除用具や理科の実験でおなじみの「アンモニア」ですが、実は化学の世界ではかなりの「変わり者」だということをご存知でしょうか？中学校の理科で「アンモニア水はアルカリ性」と習いますよね。でも、よく考えてみてください。代表的なアルカリ性の物質である水酸化ナトリウム（NaOH）などは、自分の体に「水酸化物イオン」を持っています。しかし、アンモニア（NH_3）のどこを探しても「酸素（O）」の文字はありません。
酸素を持っていないのになぜアルカリ性になれるのか？そこには、アンモニアによる鮮やかな「水素強奪事件」のドラマが隠されていたのです！
水分子からの「水素強奪」事件
アンモニアを水に入れると、アンモニア分子（NH_3）は、隣にいる水分子（H_2O）に対して驚きの行動をとります。
- 水分子（H-O-H）から、水素イオン（H^+）を1つ引き抜いて自分にくっつけます。
- すると、アンモニアはアンモニウムイオン（NH_4^+）に姿を変えます。
- 一方、大事な水素を奪われた水分子は、水酸化物イオン（OH^-）として取り残されてしまいます。
この様子を式に表すと、次のようになります。
なぜアンモニアは水素を奪えるの？
なぜアンモニアはこれほど強引に水素を奪えるのでしょうか？その秘密は、窒素原子（N）が持つ「余った電子」にあります。
窒素は5個の価電子を持っていますが、そのうち3個は水素と結びつくために使われます。しかし、残りの2個はどこにもつながっていない「非共有電子対」というペアとして余っています。これがプラスの電気を帯びた水素イオン（H^+）を磁石のように強力に引きつけるため、水分子から水素をひったくることができるのです。
ちなみに、アンモニアが水と反応して水酸化物イオンを出す割合は、実はそれほど高くありません。ほとんどのアンモニアはそのまま水に溶けています。そのため、アンモニア水は刺激臭は強いですが、性質としては「弱アルカリ性」に分類されます。
一見するとアルカリ性にみえないアンモニア、そのほかにも身近なもので同じようなものがありませんか？そう重曹です。炭酸水素ナトリウムはNaHCO3ですが、なぜこちらもアルカリ性なのでしょうか。こちらの記事にまとめたのでご覧ください。
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