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強塩基による弱酸の適定
0.100M酢酸50.0mLに0.100MNaOH60.0mL加えたときのpHで、どうして生成された酢酸ナトリウムについては考えずに過剰の[OH-]のpHだけを考えるのですか? 詳しい解説お願いします。
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- org1
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#3です。寝ぼけていて初歩的なミスをしました。お恥ずかしい… 過剰のアルカリの濃度は0.1*0.01/0.11=0.009090でした。 これを元に計算すると1.100*10^-12[H+]となり 有効数字三桁の場合 pH=11.95=12.0 となります。 あくまでも無視できるかどうかの検算ですから, 正式には加水分解平衡の移動量をαなどと置いて 平衡定数Khの方程式を解くのがよいです。 ただ,非常に煩わしい計算なので,その計算が必要かどうか確認するときに,このような検算をを行うわけです。 なお,以上の計算は加量後の体積が110mlになる前提で解いています。 また,有効数字は計算途中は+1桁未満「切り捨て」法に依っています。
- org1
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#3です。補足です。 先の解答は,酢酸ナトリウムの加水分解平衡が移動していない,つまり[OH-]が最大量として計算しています。 それでも無視できるということです。 実際は過剰のアルカリによって AcO- + H2O →(平衡) AcOH + OH- は左に傾きますので さらに酢酸ナトリウムの関与は小さくなりますから 確実に無視できるということになります。
- org1
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過剰のアルカリだけから濃度を求めると0.1*0.11=0.011[OH-] 中和された酢酸ナトリウムの加水分解による濃度は 温度により電離定数が異なるので一概に言えないが,普通はpH9位になりますから10^-5[OH-]程度でしょう。 0.011 0.00001(+ ------- 0.01101 となり,一桁離れますので有効数字によっては無視できることになります。 具体的にはこの場合は有効数字二桁なら確実に無視できます。 三桁はやってみないと分からないことになります。 やってみると [H+]=9.090^-13→pH12.04=12.0(0.011で計算) [H+}=9.082^-13→pH12.04=12.0(0.01101で計算) で,結果的に無視できることが分かります。 ただ,酢酸ナトリウムのpHを9と仮定しての話ですので三桁は何とも言えません。
事実上、過剰になったOH-の濃度が溶液のOH-の濃度と一致するからです。 それまでに加えた(はじめの50mlに由来する)OH-は事実上、酢酸との中和反応に使われ、その時点では、極めて低濃度になっているので、過剰のOH-を加えた後には、無視できるということです。 [OH-]と[H+]の積は水のイオン積と呼ばれ、これが一定の値になりますので、[OH-]がわかればpHがわかることになります。
pHを考えるのではなく、指示薬の色が急変するまでビューレットの中の滴下した量で濃度を求めます。