Question

たくみち

この問題の解き方わかる方いらっしゃいますか？

F43
6 乾燥空気 5.00 L と, 0.00500mol/Lの水酸化バリウム水溶液100mL を容器に入れて密
封し, よく振ったところ、次の反応によって炭酸バリウムの白色沈殿が生じた。
CO2 + Ba(OH)2
BaCO3 + H2O
しばらく放置したあと,溶液をろ過し、ろ液20.0mLを0.0100 mol/Lの塩酸で滴定し
たところ, 16.96mL必要であった。この乾燥空気 5.00 L に含まれていた二酸化炭素は何
mol か。
Jmol
->

Answer 1

季節感

滴定によって、二酸化炭素と反応しなかった水酸化バリウムの物質量を調べています。
水酸化バリウムは2価の塩基であるため、1価の酸である塩酸とは1：2で反応します。
したがって、反応しなかった水酸化バリウムの物質量は、
0.0100 × (16.96/1000) × (1/2) = 0.848 × 10^-4 molとなります。
もともと水酸化バリウムは、
0.00500 × (100/1000) = 5.00 × 10^-4 molあったのだから、
二酸化炭素と反応した水酸化バリウムは、
(5.00 × 10^-4) - (0.848 × 10^-4) = 4.152 × 10^-4 mol
二酸化炭素と水酸化バリウムは、1：1で反応するから、
含まれていた二酸化炭素は、
4.152 ×10^-4 ≒ 4.15 × 10^-4 molとなります。

季節感

しまった、ろ液20 mLだけを滴定したんですね…！実際はろ液全体が100 mLあるのだから、反応しなかった水酸化バリウムの物質量は上で示したものの5倍になっていて、
(0.848 × 10^-4 × 5) = 4.24 ×10^-4 molとなります。
もともとあった水酸化バリウムが
0.00500 × (100/1000) = 5.00 × 10^-4 molだから、
二酸化炭素と反応した水酸化バリウムは、
(5.00 × 10^-4) - (4.24 × 10^-4) = 0.760 × 10^-4 mol
二酸化炭素と水酸化バリウムは、1：1で反応するから、
含まれていた二酸化炭素は、
0.760 × 10^-4 =7.60 × 10^-3 molとなります。

たくみち

ありがとうございます🙇‍♀️

季節感

ちなみに桁数はこれで合っていましたか？

たくみち

^-5でした

季節感

あ、最後の行ミスってました。すみません。
0.760 ×10^-4 = 7.60 × 10^-5 molですね。

たくみち

何度もすみません🙇‍♀️

たくみち

すみません。なぜ5倍するのでしょうか？

季節感

滴定したのはろ液全体100 mLのうちの20 mLです。
この20 mLにはろ液全体の20/100 = 1/5 だけの水酸化バリウムしか含まれていません。
ろ液全体に含まれる水酸化バリウムの物質量は滴定された量の5倍あったわけです。

たくみち

なるほど！ありがとうございます😭