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化学 高校生

化学基礎 9 の問題がよくわかりません。解説お願いします🙇‍♀️🙏

BaSO4 Ba co Co₂ Ba(oft). 問5 水酸化バリウムは、硫酸や二酸化炭素と反応して硫酸バリウムや炭酸バリ ウムの沈殿を生じる。 ある高校の化学部では,次の実験Ⅰ〜Ⅲのように水酸 化バリウム水溶液と希硫酸を用いて, 硫酸と水酸化バリウムの反応における 電流の流れ方と, 海水に溶けている二酸化炭素の量を調べることにした。 実験 Ⅰ 図1のようにプラスチック製の計量カップに鉄でできた針金電極を入 れ,直流電源と電流計をつないだ。 そして, 0.10mol/Lの希硫酸 5.00ml を計量カップに入れた後, マイクロビュレットを用いて同じ濃度の水酸化バ リウム水溶液を滴下して電流の強さを調べたところ, 電流計の針が安定せず, 値を読めなかった。 実験ⅡI 実験Iで用いた水酸化バリウム水溶液 5.00mL を別の計量カップに入 れた後、マイクロビュレットを用いて0.10mol/Lの希硫酸を滴下して電流 の強さを調べたところ、 電流計の針が安定したので値を記録した。 実験Ⅲ 図2のAに海水 100mL を, B に 0.010 mol/Lの水酸化バリウム水溶液 40 mL を入れた。次に,Aに希硫酸を加えた後、そこに窒素を15分間吹き込 み,海水中の二酸化炭素をすべてBに通して炭酸バリウムとして沈殿させ た。 電流計 Bの上澄み20mLを沈殿が入らないように注意深くとり、 メチルオレンジ を加えて 0.010 mol/Lの塩酸で滴定したところ, 中和点までの滴下量は 8.0mLであった。 CHI マイクロビュレット (10mL) 針金電極 20mL計量カップ 直流電源 図 1 窒素・ 2NaCl+H2SO4 N₁₂ SO4 + 2HC1 37 100~ A (海水) B(水酸化バリウム水溶液) T Hasoa (第7回-3) COLL 二酸化炭素の吸収管 図 2

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化学 高校生

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

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化学 高校生

(4)について質問です🙇 Aは逆方向の矢印だからマイナスが消えて、411なのですか? あとEは-(-349)=+349にしないのですか? よろしくお願いします☀️

発展例題8 格子エネルギー NaCl の格子エネルギー [kJ/mol] は、図の△Hで表 され,ヘスの法則を利用して図のA~Eのエンタル ピー変化から求められる。 (1) NaCl(固) の生成エンタルピーはA~Eのうち のどれか。 (2) Dの変化に必要なエネルギーを何というか。 (3) Eの変化を熱化学方程式で表せ。 NaCl の格子エネルギーを求めよ。 また, その 熱化学方程式を記せ。 ■ 考え方 格子エネルギーの値は, 複数の変化のデ ータを実測して求められる。 A : NaCl(固) の生成エンタルピー B: Na (固) の昇華エンタルピー C: Cl2 (気) の結合エネルギーの値の1/2 D : Na (気) の第1イオン化エネルギー E: CI (気) の電子親和力 of単体から生成 エンタルピー D +496kJ C → Na+ (気) CI (気) e- E-349kJ B Na(気) CI (気) +122kJ Na(気), Na+(気)C(気) A-411kJ 1/12Cl2 (気) +92kJ Na (固), 1/12 C12 (気) % 問題 NaCl(固) AH= + ■解答 (1) A (2) Na (気) の第1イオン化エネルギー (3) CI(気) e- → CI-(気) AH=-349kJ (4) エネルギー図から, ?=A+B+C+D-E =41IkJ+92kJ+122kJ+496kJ-349kJ=772kJ AH=+772kJ したがって, 772kJ/mol NaCl(固) Na+ (気) + CI- (気) ▲H = +772kJ

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