Question

ゲスト1

考察課題の5から10まで分からないです
教えてください

pH を縦軸に取り、 曲線を描くと中和滴定曲線が得られる。 この中和滴定曲線において、 中和
が終点に近づくと水溶液のpHは急激に上昇し、pHが5~9 の範囲ではほぼ垂直になることが
分かっている。 この場合、 中和の終点を知るために、酸, 塩基の指示薬を用いる。 各指示薬は
品によって変色する範囲(変色域)が決まっている。
pHの飛躍限界
(注2) 水溶液のpHによって特有の色調を示す化合物を酸, 塩基の指示薬という。
指示薬の例
0~10.0
Congo Red, Methyl Orange,
Methyl Red, Phenolphthalein
5~9.5
Phenolphthalein
中和滴定の種類
強酸と強塩基
(0.1N 程度)
強酸と強塩基
(0.01N 程度)
強酸と弱塩基
弱酸と強塩基
弱酸と弱塩基
0~7.0
Congo Red, Methyl Orange, Methyl Red
7.0~11.0
Phenolphthalein
6.8 ~ 7.2
Neutral Red
強酸の例: 塩酸,硫酸、硝酸
弱酸の例: 酢酸, ギ酸
強塩基の例: 水酸化ナトリウム, 水酸化カリウム
弱塩基の例 : アンモニア
[ 実験準備 ]
(器具)
電子化学天秤,薬サジ, 三角フラスコ (100ml,300ml), ホールピペット, ビーカー,
ビュレット, ロート, スタンド, ビュレットバサミ
(試薬)
水酸化ナトリウム, フェノールフタレイン (0.1%, アルコール溶液),食酢, 0.100M 塩酸
標準液
[ 実験操作 ]
(実験 1) 0.1M 水酸化ナトリウム溶液の調製と標定
(1) 0.100 M NaOH水溶液 200mL を作るのに必要な量を計算せよ (有効数字に留意するこ
と)。
0,800g
(2) NaOH の必要量をはかり、300mLの三角フラスコに入れてから蒸留水約100mLを加
えて、フラスコを回転させて溶解する。 完全に溶解させた後、 蒸留水を加えてフラスコ
のメモリで200mL とする。 (NaOH は粒状であるため、必要量を正確にとることは困
難である。 また、 三角フラスコのメモリは不正確であり、 作った溶液は正確に 0.100M
NaOH というわけではない)
(3) 0.100 M HC1 標準溶液 約 40mlを100ml 三角フラスコに移す。 ここから、ホールピペ
ットで10.0mLをとり100mLビーカーに移し、 0.1% フェノールフタレインを1~2滴
加える。 さらに蒸留水約20mL を加える。
(4) 前に作成した 0.1 M NaOH 水溶液をビュレットにとり、(3) の HC1 標準溶液に滴下す
る。 塩酸溶液を加えたら充分に撹拌する。 わずかに紅色を示し、 その色が 30 秒以上消
えない点を終点とする。滴下量は小数点2桁まで読み取ること。

(5) 同じ操作を3回繰り返す。
定開始時
滴定終了時
滴定量
1回目
_mL
mL
2回目
10.11
mL
20.33
mL
-10,22mL 1
3回目
20.33
mL
30.4g
10.15ml
1
mL
実験2) 食酢中の酢酸の定量
(1)100mL メスフラスコの重量を、精密天秤を用いて測る。
15,91778
(2) 食酢 10.0mL をホールピペットで取り 100mL メスフラスコに入れて重量を測る。
76,0603
g
(3) 蒸留水で標線に合わせ、 10回以上転倒混和する。
(4) 希釈した食酢 10.0mL をホールピペットで100mL ビーカーに移す。 その中にフェノ
ールフタレイン 1~2滴と蒸留水約20mL を加え、 0.1 M NaOH 水溶液にて(実験1 )
と同様に滴定する。
(5) 同じ操作を3回行う。
滴定開始時
滴定終了時
滴定量
1回目
o
mL
_mL
9.42
mL
7,50
2回目
mL
mL
mL
3回目
mL
7,49
mL
mL
[ 考察課題 ]
(1) 10.0 mM NaOH水溶液 200mL を作るのに必要な NaOHの量は何gか?
(2) 0.1MHC1 溶液のpHを求めよ。
(ヒント) HCl は強酸であり、水溶液中ではほとんど全ての HCl 分子がイオン化してい
るとする。 pH=-log [H+] の式を用いる。
(3) 0.1 M HC1 標準溶液を水で100倍に希釈した溶液のpHを求めよ。
(4) 0.10M 酢酸水溶液10mL を適当に希釈したために正確な体積がわからなくなった。 こ
の溶液を0.10 M 水酸化ナトリウム水溶液をもちいて中和すると､ 過不足なく中和する
のに水酸化ナトリウム水溶液は何mL必要になるか。
(5) 実験1より、正確な NaOH のモル濃度(M) を求めよ。
xnbase
(ヒント) Macid × nacid x Vacid = Mbase
x V₁₂
base
注意: 蒸留水を約20mL加えているが、 酸または塩基の量にほとんど変化はない。
6
mL 2滴

(6) 実験2より、食酢 10.0mL の質量を求めよ。
(7) 実験 2より、100mLに希釈した食酢溶液の中に含まれる酢酸のモル濃度を求めよ。
(8)
(7) の結果を用いて、希釈して100mLとした食酢溶液の中に含まれる酢酸の質量を
もとめよ｡
WIS
(ヒント) VXM=m,
m=
MW
V:溶液の体積 (単位:リットル,L), M: モル濃度(単位:M, mol/L)
m:物質量(単位: モル, mol), wtg : 物質の質量(単位:g),
MW : 物質の分子量 酢酸 (CH3COOH) の分子量 = 60.0
(9) 食酢の中に含まれる酢酸の重量パーセントを求めよ。
(ヒント) (8) の結果 (希釈して100mLとした食酢の中に含まれる酢酸の質量)は、希釈
する前の食酢 10.0mL に含まれる酢酸の質量と同じである。 また、(6) の食酢の質量
の結果を用いる。
例: 10.0gの食酢中に酢酸 0.300gが含まれるとき、酢酸の重量パーセントは、
0.300/10.0×100=3.00%となる。
(10) フェノールフタレインの色がpHによって変化する理由を、 構造式を使って説明しな
さい｡