化学に出てくる イオン 実は難解

イオン　を化学で習います。

水溶液のpH を、リトマス試験紙で計ったことがある人は、多いと思います。
pHを計るだけでは　無意味です。

そのpH値だったら　何がどうなんだ？

という思考が大切です。　

pHを計るための　pHメーター　という機械があります。
（ガラス電極のやつ）
http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q19.html

pHメーターの原理↓

ガラスの薄膜の内・外側にpHの異なる溶液があると、薄膜部分に、pHの差に比例した起電力が生じます。
この薄膜を電極膜といいます。 普通、溶液が30℃の場合、２つの溶液のpHの差が１違えば、約60mVの 起電力が生じます。
通常、ガラス電極の内部液にはpH７の液を用いますので、電極膜に生じた起電力を測定すれば、被検液、つまりpHを求めたい溶液のpH値がわかるわけです。

この現象を、分子論、量子化学　で説明することは　立派な研究テーマです。

なぜ、ガラス薄膜部分に、pHの差に比例した起電力が生じるのか？

この現象が　理解できれば、その現象を応用した　新しい物　が作れます。原理さえ解れば、いいアイデアが沸いてきます。
物理化学現象を理解することの意義は　ここにあります。


イオンは、生体内反応で　重要です。

pHが変わると、タンパク質の構造や反応性は　大きく変化します。

pHを、多数の　水分子　で表現することは、とても難しいです。
ですので、

「　pHが変わると、タンパク質の構造や反応性は変化します　」

という生化学の常識は、物理化学的には　興味が沸くテーマです。


小学校で習う　塩が水に溶ける様子　を、分子論で理解するには、スーパーコンピューターによる演算が必要です。

イオンや水　は、今でも立派な研究テーマです。現在進行形の分野です。

なぜ　イオンの話を書いたかというと、雑誌ニュートン　の　イオン特集記事　が面白かったからです。