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中和の計算問題 理科
中和の計算問題 小学生理科 問6の問題が分かりません。 答えは10cm^3だそうです。 画像の一番下が問題の解説ですが、解説文に「Aの塩酸5cm^3」とあるのですが、グラフを見るとAの試験管に使用した塩酸の量は10cm^3ではないのでしょうか？ 解説を読んでもよくわからないのですが、この問題はどういう風に考えたらよいでしょうか？ 回答よろしくお願いいたします。
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まず簡単な予備知識から 塩酸が酸である理由は水素イオンにあります (塩酸の中には水素イオンと言う粒子が多数存在している) そして水酸化ナトリウム水溶液の中には、水酸化物イオンと言う粒子が多数含まれています 水素イオン一個に、水酸化物イオン一個が結びつくと水に代わり、これを中和と呼びます 上記を踏まえると、表からは 水で薄める前のCの試験管の中の水素イオンと 水酸化ナトリウム水溶液15cm³の中の水酸化物イオンの個数は等しい と、言う事になります Cの塩酸を問5のように薄めても、Cの中にある水素イオンが消えてなくなるわけではなく 薄める前後で水素イオンの数は変わりません よって、Cの試験管を水で薄める前後で 中和に必要な水酸化物イオンの数も変わりません このことから、Cを薄めて10cm³としても 中和に必要な水酸化ナトリウム水溶液は15cm³です ① しかし、Cを薄めてそこから半分の5cm³を取り出したなら、そこに含まれる水素イオンの数は、取り出す前の半分になりますから 中和に必要な水酸化物イオンの個数も半分で済むことになります →Cを薄めてそこから半分の5cm³を取り出しなら、この5cm³を中和するには、水酸化ナトリウム水溶液15cm²の半分の 水酸化ナトリウム水溶液7.5cm²が必要 ② 同じように、粒子の個数を意識して Aの試験管の塩酸を中和するのに5cm³の水酸化ナトリウム水溶液が必要と言う事は Aの塩酸10cm³に含まれる水素イオンの個数と 水酸化ナトリウム水溶液5cm²に含まれる水酸化物イオンの個数が等しいと言う事になりますから 問題文では、 Aの塩酸の半分の5cm³取り出す とありますから、この5cm³の中にある水素イオンの個数を考えると 水酸化ナトリウム水溶液5cm³を半分にした 水酸化ナトリウム水溶液2.5cm³の中に含まれる水酸化イオンの個数に等しいと言う事になります ゆえに Aの塩酸を半分の5cm³取り出しものを中和するのに必要な水酸化ナトリウム水溶液は2.5cm³ これらの塩酸5cm³づつを混ぜて10cm³としたと問題文にあるので その10cm³中に含まれる水素イオンの個数は を考えると ①で述べた、水酸化ナトリウム水溶液7.5cm²の中に含まれる水酸化物イオンの個数 と ②で述べた、水酸化ナトリウム水溶液2.5cm³の中に含まれる水酸化物イオンの個数を 足し算した個数に等しい事が分かりますから 混ぜて10cm³になった塩酸を中和するのに必要な水酸化ナトリウムは7.5+2.5＝10 となるのです
お礼