レモン汁はすっぱく、石けん水はぬるぬるする。
これらの性質の違いは、水溶液が「酸性」か「アルカリ性」かによるものです。
そして、その性質を決めている正体こそが、水溶液の中に溶けている目に見えない粒子「イオン」なのです。
ここでは、酸性・アルカリ性がなぜ生まれるのか、そしてその両者を混ぜ合わせると何が起こるのかについて、イオンの視点から詳しく解説します。
水溶液の性質は、その中に含まれる特定のイオンによって決まります。
酸性とは、水溶液の中に水素イオン (H⁺) が含まれている状態のことです。
酸と呼ばれる物質（塩酸、硫酸、酢酸など）は、水に溶けると電離して、共通して水素イオン (H⁺) を生じます。
水素イオンの濃度が高いほど、酸性が強い水溶液になります。
塩酸 (HCl) → H⁺ + Cl⁻ （水素イオンと塩化物イオンに分かれる）
硫酸 (H₂SO₄) → 2H⁺ + SO₄²⁻ （2つの水素イオンと硫酸イオンに分かれる）
なめるとすっぱい味がする。
（※実験室では絶対になめないこと！）
青色リトマス紙を赤色に変える。
BTB溶液を黄色に変える。
マグネシウムなどの金属を入れると、水素を発生してとける。
アルカリ性とは、水溶液の中に水酸化物イオン (OH⁻) が含まれている状態のことです。
アルカリと呼ばれる物質（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなど）は、水に溶けると電離して、共通して水酸化物イオン (OH⁻) を生じます。
水酸化物イオンの濃度が高いほど、アルカリ性が強い水溶液になります。
水酸化ナトリウム (NaOH) → Na⁺ + OH⁻ （ナトリウムイオンと水酸化物イオンに分かれる）
水酸化バリウム (Ba(OH)₂) → Ba²⁺ + 2OH⁻ （バリウムイオンと2つの水酸化物イオンに分かれる）
さわるとぬるぬるする。
（皮膚を溶かす性質があるため危険）
赤色リトマス紙を青色に変える。
BTB溶液を青色に変える。
フェノールフタレイン溶液を赤色に変える。
水素イオン(H⁺)も水酸化物イオン(OH⁻)も含まれていない、または両者が同じ量だけ存在している状態です。
（例：純粋な水、食塩水など）
リトマス紙の色は変わらず、BTB溶液は緑色になります。
酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせると、お互いの性質を打ち消し合う反応が起こります。
この反応を中和（ちゅうわ）といいます。
中和反応では、いったい何が起きているのでしょうか？
イオンの視点で見ると、非常にシンプルな反応が起きています。
酸性の水溶液に含まれる水素イオン (H⁺) と、アルカリ性の水溶液に含まれる水酸化物イオン (OH⁻) が結びついて、水 (H₂O) ができる。
これをイオン式で表すと、以下のようになります。
H⁺ + OH⁻ → H₂O
この反応式が、すべての中和反応の本体です。
中和反応では、水ができると同時に、もう一つ別の物質ができます。
それは、酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてできる物質で、これを塩（えん）と呼びます。
それぞれの水溶液に含まれるイオン
塩酸: H⁺ と Cl⁻
水酸化ナトリウム水溶液: Na⁺ と OH⁻
混ぜ合わせると…
H⁺ と OH⁻ が結びついて、水 (H₂O) ができます。
残った Na⁺ と Cl⁻ が結びついて、塩化ナトリウム (NaCl) ができます。
※塩化ナトリウムは食塩のことですが、理科でいう「塩」は、食塩だけでなく、中和によってできる物質全般を指す広い意味の言葉です。
HCl + NaOH → H₂O + NaCl
(酸) + (アルカリ) → (水) + (塩)
このように、中和反応は、酸とアルカリがそれぞれの性質の元であるイオンを出し合い、水と塩という中性の物質に変化する、非常に重要な化学反応なのです。