- 炭酸ナトリウムの標準溶液を調製する。
- 与えられた塩酸溶液を炭酸ナトリウムの標準溶液で滴定し、その強さを決定する。
滴定とは
定量分析における重要な方法の1つに、一般的に用いられる実験手法である容積分析があります。 試料の体積を測定することによって、未知の濃度を決定するために使用されます。 この作業は滴定とも呼ばれます。 滴定では、未知濃度の溶液を既知濃度の溶液と反応させます。
滴定の終点の意味
滴定の終点とは、滴定液と被測定物の反応が完全に終了する点をいいます。 一般に滴定の終点は指示薬を用いて決定します。
標準液とは
濃度が既知の溶液を標準液といいます。 標準液は、既知量の物質を一定量の溶媒に溶かすことによって調製できます。
一次標準液
一次標準液には次のような特徴があります。
シュウ酸、モール塩、二クロム酸カリウムなどがある。
二次標準
標準液を直接作れない物質を二次標準といいます。
水酸化ナトリウム、過マンガン酸カリウムなどがあります。
溶液の濃度はどのように表すか
濃度は次の方法で表すことができます。 溶液1リットル中に溶けている溶質のグラム換算の数として定義されます。 N’で表記する。
モラリティ。 溶液1リットルに溶ける溶質のグラムモル数で定義されます。 M’の文字で示される。
モラリティ(Molality)。 溶媒1Kgに溶ける溶質のモル数で定義される。
酸塩基滴定とは
滴定は、滴定中に起こる化学反応によって、さまざまな種類に分類することができる。 一般的に知られている滴定の1つに酸塩基滴定があります。 これは、酸やアルカリの強さを測定するために用いられる方法で、この種の滴定は中和反応に基づいています。 この反応では、酸と塩基が反応して塩と水になります。
指示薬とは
指示薬とは、終点で色の変化を起こす化学物質のことです。 酸塩基滴定の終点は、酸塩基指示薬を用いて決定することができます。 酸塩基指示薬は、弱有機酸または弱有機塩基のいずれかである。 指示薬の色の変化は、媒体のpHに依存します。 イオン化していない状態の指示薬は1色ですが、イオン化した状態の指示薬は別の色になります。
例えば、フェノールフタレインという指示薬を考えてみると、そのイオン化は次のように書くことができる。
酸塩基指標の代表例
| 指標 | pH範囲 | 酸 | 塩基 | |
|---|---|---|---|---|
| Phenphthalein | 8.1.0 – 10.0 | 無色 | ピンク | |
| メチルオレンジ | 3.1 – 4.4 | Orange | ||
| Methyl Red | 4.4 – 6.0 | 5.0 – 6.02 | Red | Yellow |
| Phenol Red | Yellow | Red | ||
| Thymol Blue | 1.8 | Red | Yellow | |
| Thymol Blue | 8.0 – 9.6 | Blue | ||
| Methyl Yellow | 2.2 – 2.5 2.9 – 4.0 | 赤 | 黄 |
酸塩基滴定の種類は何ですか？
酸塩基滴定は次のタイプに分類されます。 酸も塩基も同じ強さなので、終点ではpHは中性になります。 フェノールフタレインやメチルオレンジなどの指示薬を用いる。 HCl対NaOHの滴定
ある酸や塩基の強さはどのように決めるのですか
強さの決定は「等量の法則」に基づいて行われます。 この法則によれば、滴定される物質の当量数は、使用する滴定液の当量数に等しい。
酸-アルカリ滴定を考えてみよう。 V1cm3は常態N2の塩基V2cm3を中和するのに必要な常態N1の酸溶液の量である。
1Nの酸溶液1000cm3には酸＝1グラム当量が入っていることがわかります
1Nの酸溶液のV1cm3には酸＝V1/1000グラム当量
したがってN1酸溶液V1cm3中の酸のグラム当量は。 
同様に、N2塩基性溶液のV2 cm3中の塩基のグラム当量は、
等量の法則により、終点で、
i。e, 
これを常用方程式という。
同様にモル比の式は、
ここで、炭酸ナトリウム標準溶液と滴定して塩酸の強さを決め、それらが反応して塩酸、二酸化炭素、水を生成する。 化学反応は次のように表されます。
ここで1モルの炭酸ナトリウムは2モルのHClと反応します。 モル比の式によると、
学習成果
- 生徒は次の用語を理解します：定量、酸塩基滴定、終点、標準溶液、モル比、モル性、正規性、指標。
- 生徒はモル比または正規性の式を使って与えられた酸または塩基の強さを計算することができます。
- 標準溶液を調製し、終点を決定する技術を習得する
- 溶液の性質に応じて指示薬を選択する技術を習得する
- 滴定に用いる器具に慣れる
- 炭酸ナトリウムと塩酸を用いて滴定を行い、各段階がイメージできれば実際の研究室で行う技術を習得する