Question

asyu

メチルオレンジが赤から橙黄色になるということは酸性側から塩基性側へ向かう変化ですよね？
H2SO4の中和反応が終わった時点で弱酸性なので色の変化が逆だと思ったのですが、なぜ違うのでしょうか?

122.〈硫酸アンモニウムの定量)
次の文章を読んで, 各問いに答えよ。 ただし,(3), (4)は有効数字2桁で答えよ。
H=1.0, N=14, O=16, Na=23, S=32, Ba=137
実験操作中に誤って硫酸アンモニウムに硫酸ナトリウムを混ぜてしまった。そこで,
どのくらいの硫酸ナトリウムが混ざっているかを確認するために,次のような実験を行
うことにした。
この混合物7.5gを水に溶かして, 500mLの溶液夜にした。次に,この溶液を 25.0mL
とり,水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し,気体を発生させた。次に,この発生す
る気体をすべて希硫酸20.0㎡Lに吸収させた。気体を吸収させた溶液を0.100mol/L
の水酸化ナトリウム水溶液で滴定すると10.0mL を要した。
さらに,滴定後の溶液に水酸化バリウム水溶液を加えたところ,0.70gの沈殿が生成
した。
(1) 硫酸アンモニウム水溶液と水酸化ナトリウム水溶液の反応を化学反応式で示せ。
(2) この滴定の終点を知るために加える指示薬としてふさわしいものは何か。また,そ
のときに見られる色の変化を答えよ。
(3) 発生する気体を吸収させるために用いた希硫酸の濃度は, 何mol/L か。
(4) 誤って混ぜてしまった硫酸ナトリウムの量は何gか。
ISTC
[08 高知大)

弱塩基(NH)の塩に強塩基
(NaOH)を加えると,強塩基
が塩になり,同時に弱塩基が
生じる。これを弱塩基の遊離
という。
(※6
122(1) (NH)2SO, + 2 NaOH
Na2SO。 + 2H:O + 2NH3
(2) (指示薬]メチルオレンジ, [色の変化] 赤色→燈黄色
(または[指示薬] メチルレッド, [色の変化] 赤色→黄色)
(3) 0.15mol/L (4) 0.90g
解説(2) 発生した NH3 を希硫酸に吸収させると,
2NH3 + HaSO。
(NH4)2SO4
NH。*+HO- NH3+HO*
(※6
もし,HeSO。の中和が終わっ
た後も NaOH を加え続けると
解答(1)式のように (NH4) SO
が反応してNH3 が生じるため
水溶液は次第に塩基性となる
したがって,フェノールフタ
レインのように変色域が塩基
性側にある指示薬を用いると
ここで色が変化するため,這
定の終点を誤ってしまう。
HeSO。が過剰にあるので, 吸収後は HaSO。と(NH4)»SO4 の混合水溶
液となる。これを NaOH で滴定すると,初めに HeSO4 が反応する。
HSO4 + 2NaOH
NaSO』+ 2H:O
この中和反応がちょうど終わったとき, 水溶液中には(NH4)2SO4も
共存しているため, その加水分解により弱酸性となる。したがって,
酸性側に変色域がある指示薬を用いる。
(3) 希硫酸中の H2SO, は, NH3と反応すると(NH4)»SO4 に, NaOH と
反応すると NasSO, になるが, いずれも Ba(OH)2を加えると BaSO4
として沈殿する。 SO,?- + Ba(OH)2
沈殿した BaSO。と,希硫酸中に含まれていた HSO。 の物質量は等
しいので, BaSO4 の式量 233 より,
※64
※64
BASO。↓ + 2OH
0.70
(mol)
-=0.150=0.15(mol/L)
233
(※の
0.0200(L)
NH。を定量するために, 過
の HSO,に吸収させ,残
たHASO,をNaOHで滴定
る逆滴定を行っている。
※の4
4)発生した気体の NH3 をx[mol] とおくと,
10.0
1×x+1×0.100×
※8
20.0
-=2×0.150×-
1000
1000
x=5.00×10-°(mol)
NHと NaOH が受け取るH* H:SO。 から生じる H*
一※ 8
(NH),SO。 1mol から NHs 2mol が生じるので, 混合物の水溶液
0.70
でもよい
233
右辺は 2×
2 化学重要問題集

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

めう

酸性側から塩基性側への変化というのは間違いないのですが、その酸性側というのもphが１や２のかなり強い酸性側です。一方塩基性側というのはphが５や６など塩基性よりの酸性です。これはメチルオレンジの変色域(ph3.1～4.4)からも見て取れます。
この反応は、強い酸性(硫酸が含まれる)→弱い酸性(硫酸アンモニウムのみ)の中和反応です。変化後の弱い酸性の水溶液のphがメチルオレンジの変色域にあたるので、このような色の変化になります。

asyu

ありがとうございます！