化学基礎 ウェブ例題

中和滴定

  • 問題 arrow_drop_down
    うすい酢酸水溶液Aの濃度を知るために，Aを $10\unit{mL}$ 取って $0.10\unit{mol/L}$ の水酸化ナトリウム水溶液Bで中和滴定を行った。次の問いに答えよ。
    ⑴　指示薬として何を用いるとよいか。
    ⑵　中和点までに要したBの体積は $8.2\unit{mL}$ であった。この結果からAの濃度は何$\unit{mol/L}$か求めよ。
  • 解き方 arrow_drop_down
    【中和滴定】
    ・中和点…酸と塩基が過不足なく中和した点。
    ・指示薬
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  • (1)解き方 arrow_drop_down
    この実験は，弱酸である酢酸と強塩基である水酸化ナトリウムの中和滴定である。よって，中和点は塩基性側(pHが7より大)になる。
    【理由】　「弱酸＋強塩基」の中和によってできた塩は，水と反応して塩基性を示すから。
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    よって，指示薬は，中和点のある塩基性側に変色域のあるものを選ぶ。
    • 解答
    フェノールフタレイン
  • 補足 arrow_drop_down
    $\chemf{CH_3COOH}$と$\chemf{NaOH}$の塩$\chemf{CH_3COONa}$は水溶液中で$\chemf{CH_3COO^-}$と$\chemf{Na^+}$にほぼ完全に電離している。その$\chemf{CH_3COO^-}$の一部が水$\chemf{H_2O}$と反応して，$\chemf{CH_3COOH}$と$\chemf{OH^-}$になるため，水溶液は塩基性を示す。
    $$\chemf{CH_3COO^-\;+\;H_2O\rightleftarrows \;CH_3COOH\;+\;OH^-}$$
  • (2)解き方 arrow_drop_down
    酢酸は1価の酸，水酸化ナトリウムは1価の塩基である。また，Aのモル濃度を$x\unitk{mol/L}$とする。
    ・$x\unitk{mol/L}$のA(1価の酢酸の水溶液)$10\unit{mL}$
    ・$0.10\unit{mol/L}$ のB(1価の水酸化ナトリウムの水溶液) $8.2\unit{mL}$
    の両者が過不足なく中和するので，
    　酸から生じる$\chemf{H^+}$の物質量＝塩基から生じる$\chemf{OH^-}$の物質量
    つまり，
    　酸の「価数×モル濃度×体積」＝塩基の「価数×モル濃度×体積」
    が成り立つ。したがって， $$1\times x\times\dfrac{10}{1000}\unit{L}\;=\;1\times 0.10\unit{mol/L}\times\dfrac{8.2}{1000}\unit{L}$$
    【途中式】 arrow_drop_down
    $$ \begin{align*} \dfrac{10}{1000}x\;&=\;\dfrac{0.82}{1000}\unit{mol/L}\\ 10x\;&=\;0.82\unit{mol/L}\\ \end{align*} $$
    $$x=0.082\unit{mol/L}$$
    • 解答
    $0.082\unit{mol/L}$