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基礎事項
水素イオンの量と水酸化物イオンの量が等しくなったとき、水溶液は中和する。
すなわち、
中和の量的関係
『酸の水素イオンの物質量=塩基の水酸化物イオンの物質量』
これを言い換えると、
『酸の物質量×価数=塩基の物質量×価数』
これを言い換えると、
a×c×v/1000=a'×c'×v'/1000
a,a':酸、塩基の価数
c,c':酸、塩基の水溶液のモル濃度[mol/L]
v,v':酸、塩基の水溶液の体積[mL]
今回用いた酸は、塩酸で、塩酸の価数は1価、塩酸のモル濃度は0.50mol/L、
使用した塩酸の体積は12.0mLですよね。
また、今回用いた塩基は純度がx[%]の水酸化ナトリウム5.0gで、水酸化ナトリウムの価数は1価、ですよね。
純度がx[%]ということは、5.0[g]のx[%]、すなわち、5.0×x/100=0.050x[g]が水酸化ナトリウムということ。
この水酸化ナトリウムは、何molですか?水酸化ナトリウムのモル質量は40g/molであるから、
水酸化ナトリウム0.050x[g]は、0.050x/40=0.00125x[mol]ですよね。
で、これを水に溶かして200mLにしているから、モル濃度は
(0.00125x:200ml=◻️mol:1000mL ◻️=)0.00125x×1000/200=0.00625x[mol/L]
このうち、10.0mLをとったから、中和に用いた水酸化ナトリウムの量は、
(1000mL:0.00625x[mol]=10.0ml:◻️mol ◻️=)0.00625x×10.0/1000=0.0000625x[mol]
すなわち、水酸化ナトリウム由来の水酸化イオンは、0.0000625x[mol]ですよね。
これを中和の関係式に当てはめると、
1×0.50×12.0/1000=0.0000625x
x=96
よって、測定に用いた水酸化ナトリウムの純度は96%
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