フェノールフタレインの中和適定について（長いです．．．）

質問

酢酸と水酸化ナトリウムを使って中和適定の実験をしました。酢酸にフェノールフタレインを加えて、一滴ずつ水酸化ナトリウムを落としていくというものです。酢酸の量また濃度はわかっています。水酸化ナトリウムの決められた濃度（mol/l）もわかっています。その上でどのくらいの水酸化ナトリウムを加えると中和するか、という実験をしました。その実験をとおしていくつか疑問におもったことがあるのでわかったら教えてほしいです。　
1、なんで一滴ずつ水酸化ナトリウムを入れるたびにかきまぜるのか？　私は全体によく水酸化ナトリウムをいきわたらせるためにやっているのかと思ったんですけど、あってますか？
2、基本的なことですがなぜうすピンクに色が変わったときが終わりなのでしょうか？　適定曲線に従えば8.2くらいで中和することはわかるんですが、なんで中和なのにｐH７で中和しないのかが疑問で。これは適定曲線自体を理解しないといけないのでしょうか？
3、この実験はフェノールフタレインではないといけないのでしょうか？ほかに利用できる指示薬はないのでしょうか？　これについて私は8.2～１０を指し示すことができる指示薬ならどれでもいいのかな～と思うんですけど、そうすると一番使いやすいのはフェノールフタレインだから、ということでしょうか？そうかんがえるとほかのも使えそうですが．．．
4，この実験は一滴で色が大幅にかわりますよね？なんで濃いピンクになってしまうとつかいものにならなくるのでしょう？　
5、（最後です）酢酸の酸性度にかなり細かく調整しないとといけないのは（きめた酸性度のものをきっちりつくるのは）計算するときにmolの量が変わらないようにするためでしょうか？
ながながとかいてしまいすみません。わかることだけでもおしえていただけると大変助かります。よろしくお願いします。

回答No.3

whitepaper · ベストアンサー

1:大きな理由はおっしゃってるとおりだと思いますが、もう一つの理由として、中和反応というのは大きな発熱反応を伴います(特に水酸化ナトリウムは発熱量が大きい)
そのため、攪拌しないで滴下すると溶液の一部だけ温度が高くなり突沸する可能性がるため、攪拌して熱を均一にしているのです。
2:c80s3xxxさんやw-palaceさんがおっしゃってるとおり、中和点とはあくまで酸と塩基の量がちょうど1:1になった部分というだけで、pHについては定義はありません。今回使った酢酸が弱酸なため、ちょうど酢酸と水酸化ナトリウムを1:1入れた点では、溶液中に多量の酢酸ナトリウムが存在します。この酢酸ナトリウムは溶液中ではほぼ100%電離して、ナトリウムイオンと酢酸イオンになります。電離してできた酢酸イオンはこのままでは不安定なため(弱酸だから)周りにあるみずから水素イオン(プロトン)を引き抜きます。すると、引き抜かれた水は水酸化物イオンとなりますね。これが中和点が弱アルカリ性な理由です。もっと知りたい場合は教科書か参考書で加水分解というのを見て勉強してください。
3:小学校のときに使ったBTB(ブロモチモールブルー)溶液だと、酸、塩基に対する反応性が鈍く使えません。フェノールフタレインは塩基に対して敏感に反応し、中和店が分かりやすいのでよく使われます。他の試薬でもかまいませんが、安くて使いやすく敏感なものとなるとこの辺が妥当でしょう。
4:w-palaceさんと同じです。
5:残念ながら私もよく理解できませんが、ただ実験のときに先生に正確に測れ(精秤しろ)とか電子天秤を使ってこまかくはかったりしたのが疑問なのでしょうか？
もう少し具体的にお願いします。

お礼

お礼をするのがおそくなってしまってすみません。すべてに詳しく回答していただけて感謝します！ありがとうございました。　とくに１などは考えてもいなかったことですし、２についてはなぜ弱塩基になるのかを詳しく説明していただけたので本当によくわかりました。教科書にも一応かいてありましたが説明がわかりにくく一人ではまったく混乱してましたがwhitepaperさんのおかげで理解できるようになったと思います。５については自分で勘違いしていたところで、自分なりに回答をみつけることができました。本当にありがとうございました！！

回答No.2

c80s3xxx

2についてだけ付け加えます．

よくある誤解なのですが，中和点というのは pH が中性になる点という意味ではありません．まあ，中和点なんて呼び方をするからこういう誤解をするわけで，もっとよい用語である「当量点」というのを使えばいいだけのことなんですが，世の中なぜかそうなっていないわけで．．．
で，中和点というのは，この場合は酸と塩基を反応式の量比だけ正確に合わせたところ，という意味です．この滴定だと，ビーカに入っていた酢酸と滴下した水酸化ナトリウムの量比 (もちろん mol で数える) が反応式の係数比 (この場合は 1:1) になった点，というだけのことです．この状態で pH が 7 になるかどうかはわかりませんし，そもそもどうでもいいことです．

お礼

お礼遅くなってしまってすみません。　２が一番混乱していた部分なのでわかりやすく回答をありがとうございました。私は中和点というだけでｐH７じゃないといけないんじゃ．．．と勘違いをしてました。でも教科書にそうともかぎらない（強塩基と弱酸の場合）とかいてありました。これとあわせて読むことでだいぶ理解がふかまりました。本当にありがとうございました。

回答No.1

noname#62864

１：そのとおりです。
２：酢酸は弱酸であり、NaOHは強塩基ですので、当量点のpHは７にはならず、ややアルカリ性側に偏ります。当量点のpHがどちら側にずれるかということは酸とアルカリの強さによって変化します。その理由は「塩の加水分解」によって説明されますが、詳細は省略します。
３：フェノールフタレイン以外でも、弱アルカリ性に変色域をもつ指示薬なら使用可能ですが、フェノールフタレインをいうのは変色が分かりやすく、使いやすい指示薬であると思います。
４：当量点付近では、少量の酸や塩基を加えるだけでpHが大きく変化します。濃いピンクになったということは、すでにNaOHを加え過ぎていることになりますので、そのデータは使えないということでしょう。
５：？？？質問の意味が分からないので「やまかん」で答えますが、通常、この手の実験（中和滴定）は、酸や塩基の濃度を正確に知るために行います。したがって、当量点を正確に決めるために、「細かい調整」が必要になるわけです。

お礼

お礼遅くなってしまって申し訳ありません！！早速わかりやすい回答をいただけたので感謝してます。　これを元に教科書を読んでみたらだいぶわかるようになりました。５はわかりにくくてすみませんでした。しかしこの回答のおかげで自分なりに答えを見つけることできました。本当にありがとうございました。