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。
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
４月のイチオシ実験！
- 光の魔法CMYウォーターキューブ：光の魔法を体験せよ！水を注ぐと新たな立方体が出現する魔法のような実験です。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 4月9日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ ）の科学監修を行いました。夜7時〜となります。
書籍のお知らせ
- サクセス15 ４月号にて、野球の科学について記事を執筆しました（2026/3）
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師・ショー・研究等のお知らせ
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表しました。
- 6/14（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- 数万の価値が無料に！？数式グラフ化の神アプリ「Desmos」で視る電気の丘
- 鼻歌まじりの決死圏？月面ジャンプに隠された「真空と重力」の驚きのストーリー（アポロ計画）
- 見えない電位を立体で捉える！ランチボックスの蓋で作る驚きの科学工作
- 影が教える物理の秘密！等速円運動と単振動の意外な関係（単振動と等速円運動のつながり）
- 見えない「力」をデジタルで可視化！最新型ばねばかりが理科の常識を変える
- 「ようこ」と一緒に原子核の旅へ！物理学者・多田将が描く、世界一わかりやすい核の正体
- 【科学監修】教科書は「魔法の書」だった？深夜番組で解き明かす日常の科学「教科書で習ったアレ」（テレビ朝日）
- 時間が「色」で見える？集中力を引き出す魔法の道具・タイムタイマーからPretty Progressまで
- ガッチャンコで速度が半分に？2台の台車で挑む、衝突と合体の運動量実験
