この補足24の説明がわかりませんなぜ［CH3

化学

高校生

解決済み

7ヶ月前

この補足24の説明がわかりません
なぜ［CH3 COO-］がその足し算でもとまるのかも意味不明です。
できるだけ丁寧に教えていただきたいです。
この補足24は、滴定曲線の弱酸と強塩基の反応において最初のグラフの傾きがなぜ強酸強塩基の反応に比べて大きいのかについての補足です。

第3章酸と塩が垂直に立ち上が滴定曲線は前ペーン pHjump の中点がそのである。一方、pHが5→6への当している。しかし、い。このことから、 pH を1→2へ変化さということになるまではなかなか変化しめである。やかに上昇していく P だけならばpH=13 20mL のNaClag ができ [mol/L] となる。和点はpH=7となっ考えていこう。見つけるのは困難であこ立ち上がっているかんど変わりはない。よ的に中和点の範囲内と薬の変色域が、そのなる。たとえば, 0.10 3311の広範囲に見 L) 10 (ml.) 14 20.10mol/L CH3COOHaq 10mL を 0.10 mol/L NaOHaq で滴定する場合 12 酢酸は弱酸であり,0.10mol/L における電1000 離度αを0.01 とすると,滴定開始時のpH は次の通りである。 [H+]=0.10×0.01=1×10-3 [mol/L] pH=3 NaOHaqを加えていくと, 滴定のごく初期のpH変化は,強酸の場合に比べて思ったよりも大きい。しかし, すぐに緩衝溶液 (p. 323) の領域に入るため, pH はあまり変化しない状態が長く続いたあと, 中和点に近づくと,ほぼ pH 6→11の範囲でpHjump が見られる。中和点を過ぎると, 過剰のNaOHのためpHは少しずつ大きくなっていく。弱酸強塩基の滴定曲線は,一般に右上図のような形となり, 強酸−強塩基の場合に比べると, pHjump の範囲が狭く, また全体として塩基性側に偏っている。このような場合, pH指示薬の選択には注意が必要である。したがって,塩基性側に変色域をもつフェノールフタレインは,この滴定の指示薬として使用できるが, 酸性側に変色域をもつメチルオレンジは, 中和点に達するかなり前に変色が始まるため,この滴定の指示薬としては不適当となる。補足 ? 滴定前には, [CH3COO-] と [H+] はいずれも1.0×10-3 〔mol/L] ずつ存在していた。ここへ 0.10mol/L NaOHaqを1mL加えたとする。まず, CH3COOH + NaOH→ CH3COONa+H2O の中和反応により, [CH3COONa] = 0.10× 1=(0.10×1000)+1000≒9.1×10 [mol/L] pH CH3COONa は水溶液中で完全に電離するので, 10 8 4 2 3-6 中和反応と塩317 0 酢酸 + NaOHの中和点 HCI + NaOHの中和点酢酸 0.10 mol/L HCI フェノールフタレインの変色域 [CH3COOH] [CH3COO-] メチルオレンジの変色域 5 10 15 0.10 mol/L NaOHaq 滴下量〔mL] 弱酸と強塩基の滴定曲線 [CH3COO-]=1.0×10- +9.1×10-3=1.1×10-² [mol/L] となり、滴定前に比べておよそ10倍にもなっている。上式の中和反応後の状態を考えると, 水溶液中にはCH3COOH CH3COO+H+ の電離平衡が成り立つ。中和反応で減少したHを補うために, 上式の電離平衡が右向きに移動するはずであるが, 中和によって生じた CH3COO による共通イオン効果 (p. 262) により, CH3COOHの電離が抑制される結果, [H+] は滴定前に比べてかなり小さい状態で平衡状態となる。このことは, NaOHaq 1mL加えただけで, pHが思った以上に上昇することを示す。詳説] 弱酸に強塩基を加えて中和する場合, 混合水溶液のpHつまり [H+] がどのように変化するかは,結局,酢酸の電離定数で決まってしまう。変形して [CH3COO-] [H+] [CH3COOH] [H+]=Ka- Ka= 変形後の式で、中和されて生じた [CH COO-] と中和されずに残っている[CH3COOH] との [-] は塩基を少しずつ加える限り、わずかずつしか減少しない｡ Ka [CH COOH] / 「問問3 問

変化は,強酸の場合に比べて思ったよも大きい。しかし, すぐに緩衝溶液(p. 23) の領域に入るため, pH はあまり変化しない状態が長く続いたあと, 中和点に近づくと,ほぼ pH 6 → 11 の範囲でpHjump が見られる。中和点を過ぎると, 過剰のNaOHのため pH は少しずつ大きくなっていく。弱酸-強塩基の滴定曲線は,一般に右上図のような形となり,強酸―強塩基の場合に比べると, pHjump の範囲が狭く,また全体として塩基性側に偏っている。このような場合,pH指示薬の選択には注意が必要である。したがって,塩基性側に変色域をもつフェノールフタレインは,この滴定の指示薬として使用できるが,酸性側に変色域をもつメチルオレンジは,中和点に達するかなり前に変色が始まるため,この滴定の指示薬としては不適当となる。 2 → 0.10 mol/L HCI 補足 ③ 滴定前には, [CH3COO-]と[H+] はいずれも 1.0×10-3 〔mol/L] ずつ存在していた。ここへ 0.10mol/L NaOHaqを1mL加えたとする。まず, CH3COOH + NaOH CH3COONa は水溶液中で完全に電離するので, CH3COONa+H2O の中和反応により, CHAT Ka メチルオレンジの変色域 5 10 15 0.10 mol/L NaOHaq 滴下量 [mL] 弱酸と強塩基の滴定曲線 11 [CH COONa]=(0.10×1000) 1000 = 9.1×10 [mol/L] [CH3COO-]=1.0×10-3+9.1×10=1.1×10-2 [mol/L] となり,滴定前に比べておよそ10倍にもなっている。上式の中和反応後の状態を考えると, CH3COO+H+ の電離平衡が成り立つ。水溶液中にはCH3COOH 中和反応で減少したH+を補うために, 上式の電離平衡が右向きに移動するはずであるが, 中和によって生じた CH3COOによる共通イオン効果 (p.262) により, CH3COOH の電離が抑制される結果,[H+]は滴定前に比べてかなり小さい状態で平衡状態となる。このことは, NaOHaq 1mL加えただけで, pHが思った以上に上昇することを示す。詳説弱酸に強塩基を加えて中和する場合, 混合水溶液のpH つまり [H+] がどのように変化するかは,結局, 酢酸の電離定数で決まってしまう。 Hq. 変形して [CHCOO-] [H+] [CH3COOH] [H+]=K. [CH3COOH] [CH3COO- 変形後の式で、中和されて生じた [CH3COO-] と中和されずに残っている [CH3COOH] との [CH3COOH] / [CH3COO-] は,塩基を少しずつ加える限り,わずかずつしか減少しない。 Ka

回答

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

7ヶ月前

なぜ［CH3 COO-］がその足し算でもとまるのかも意味不明です。
＞［CH3 COO-］は、①最初にあった酢酸の電離による値に、②酢酸ナトリウムから電離する値が増えるから足し算するから。

②は、(0.10❌1/1000)➗(11/1000)で求まる。
濃度0.10mol/L❌1/1000で酢酸ナトリウムmolになり、酢酸と混ぜたから全体11mLになるから、それで割ってモル濃度を求めている。

弱酸を強塩基で滴定すると、最初pHジャンプしpHが上がる。だから最初のグラフの傾きが強酸強塩基の反応に比べて大きくなる。その後、緩衝液になり、なだらかにカーブし、中和点では酢酸ナトリウムの加水分解により、アルカリ性になるから、指示薬としてフェノールフタレインを入れる🙇

ゲスト上ちゃん 7ヶ月前

画像で質問を書きました。

ゲスト上ちゃん 7ヶ月前

それから参考書の補足24の最後の方が何を言っておるのか分かりません。中和反応で減少したH+を補うために酢酸の可逆反応ご右向きに進行するのくだりもなぜ?って思いますし、最後のだから理由になる的な説明も理解できません

ゲスト上ちゃん 7ヶ月前

中和反応では酢酸の可逆反応式のh+は使ってないんじゃないんですか？

🍇こつぶ🐡 7ヶ月前

まず、大前提。酸と塩基が反応する。
何が酸で、何が塩基かを今一度理解されて下さい。
そして、中和点に行くまでは、酢酸と酢酸ナトリウムの緩衝液になっている。緩衝液を理解するためには、先ほど記入した酸と塩基の理解が必要になる。中和点に行くまでの途中では、弱酸があり、水酸化ナトリウムと中和し、酢酸ナトリウムができる。この時、酢酸は電離度が小さいが、全く電離していない訳では無いから、水酸化ナトリウムと中和することができる。もし、酢酸が全く電離しないと考えているなら(いないと思いますが)、水素イオンが出ないから水酸化ナトリウムと中和できないから。そんなことは無いから中和点までは、頑張って滴下の都度、水酸化ナトリウムと酢酸は反応する。

水素イオンが中和により減少し、ルシャトリエの原理により、平衡は右側に進むが、それよりも酢酸イオンが増えると共通イオン効果により、右側の平衡が抑えられ、逆に左辺に移動するため、H+が増えないから、その状態で平衡になる。ルシャトリエよりも共通イオン効果の影響が大きいからこのようになります🙇

ゲスト上ちゃん 7ヶ月前

返信ありがとうございます。　中和反応によって減少したH+とはどういうことですか？もともと酢酸の中で電離していない酢酸が水酸化ナトリウムと反応するので、中和反応によってもともと電離していた水素イオンって使われなくないですか?

🍇こつぶ🐡 7ヶ月前

もともと酢酸の中で電離していない酢酸が水酸化ナトリウムと反応するので、
＞ここが誤り。電離していない酢酸とは中和反応しない。中和とはH+とOH-が反応する。
反応式では、
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
と記入するが、これは、
CH3COO- + H+ +Na+ OH-→CH3COO- +Na+ +H2O
であり、H+ + OH- →H2Oだから、電離していない酢酸と反応している訳では無い。化学反応式はイオン反応式と異なるが、実際の酢酸と水酸化ナトリウムは電離している部分が反応し、中和する。電離しにくい酢酸から水酸化ナトリウムがH+を奪い取るみたいな感じ。

中和反応によってもともと電離していた水素イオンって使われなくないですか?
＞だから、電離していた水素イオンを使うから水素イオンは減る。

繰り返しになりますが、中和反応とは電離していないもの同士が反応するのではなく、中和で塩と水を作る訳で、電離しないとH+とOH-が反応して水ができない。そこを今一度理解されて下さい。そこが分からないから、たくさんの質問がありましたが、よく分からない中和の質問になっているかと思います🙇

ゲスト上ちゃん 7ヶ月前

質問の仕方が上手くないのですが、酢酸って電離度が1よりかなり小さいので水溶液中の酢酸分子のほとんどって最初は電離していませんよね？そこに水酸化ナトリウムを加えると電離していたCH3COO-って共役塩基なのでNaOHとは反応せず、中和するにあたって電離するのはわかりますが、もともとは電離していなかった酢酸が反応してるので、水素イオンの量って変化しなくないか？っと思ったのですが
質問多くてすみません

ゲスト上ちゃん 7ヶ月前

それとも中和反応するにあたって電離した水素イオンを含めた量を元々の平衡状態として考えているとおうことですか？

🍇こつぶ🐡 7ヶ月前

もともとは電離していなかった酢酸が反応してるので、水素イオンの量って変化しなくないか？っと思ったのですが
＞酢酸だけなら電離度小さいからそう考えるのかも知れませんが、水酸化ナトリウムを入れることで、酢酸は中和するわけですから、水素イオンを出さないと永遠に中和点まで行かず中和できませんよ。酢酸だけで存在するのではなく、水酸化ナトリウムと一緒にいるから、元々電離していない酢酸がそのままなら水素イオンは変化しませんが、中和点に行くまで反応している訳ですから、水素イオンは減少しますよ。しないと永遠に中和点が来ないよ🙇