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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) 面心の体積1cm³とあるのに、解答で1辺の長さをaと置いているのは何故ですか?

風を高圧で吹き込み, コークスを燃焼させて,鉄鉱石 の還元に必要な一酸化炭素を生成させる。 製鉄に使わ れる鉄鉱石の主成分は, Fe2O3 (酸化鉄(ⅢI)) である。 高温の一酸化炭素ガスが炉内を上昇していくとき, Fe2O3 を Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe へと段階的に 還元していく。 このようにして得られる鉄は a と よばれ,質量パーセント濃度 4%程度の炭素を含む。 a を転炉に移して, 溶融させた状態でb を吹 き込むと, a 中の炭素が酸化されることで一酸化炭素および二酸化炭素が発生して, 炭素の質量パーセント濃度が0.02% から 2% の c とよばれる鉄が得られる。 (1) 下線部で, 一酸化炭素が発生する主な反応の化学反応式を書け。 CIS (2) 図の領域①で Fe304,領域② で FeO, 領域③で Feが, 一酸化炭素との反応により生 成する。 また,これらの反応において二酸化炭素が発生する。 ①~③の各領域で起こ る反応を化学反応式で記せ。 0,8 +1S - 2085+ (3)空欄ac にあてはまる語句を書け。 [16 東京農工大改] (4) 固体の純鉄を冷却すると, 面心立方格子構造のオーステナイトとよばれる鉄から, 体心立方格子構造のフェライトとよばれる鉄に変化する。 面心立方格子構造の 1.00 cmの鉄が体心立方格子構造に変化した場合の体積を有効数字3桁で求めよ。 √2=1.41.√3=1.73 [13 東北大〕 高炉ガス 体の違いは, この反応 熱風 コークス 石灰石 Fe2O3 ⒸFe3O4 ② FeO (3 Fe a 高炉ガス - 200°C 500°C · 1200℃ 2000℃ 熱風 転炉へ ン 170. <銅とその化合物〉 銅 Cuは延性・展性に富み, 電気伝導性が大きいため電線などの電気材料に用いられ る。 純度の高い銅は電解精錬により製造される。 粗銅板をア極, 純銅板を として, 硫酸酸性の硫酸銅(ⅡI)水溶液中で電気分解すると, 極 極で純銅が得られる。 銅は塩酸や希硫酸とは反応しないが,酸化作用の強い濃硝酸や希硝酸には反応して溶 ける。濃硝酸と反応したときは赤褐色の有毒な気体であるウが発生し,希硝酸と の反応では、水に溶けにくい無色の気体である エ (b) ウを温水に吸収させると硝酸と エ が生成する反応と関係する。

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