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中和滴定+平衡の問題がわかりません
中和滴定+平衡の問題がわかりません http://yfrog.com/g4ts3o0004j 板書2 http://yfrog.com/muts3o0003j 板書1 http://yfrog.com/6xts3o0002j 問題2 http://yfrog.com/mcts3o0001j 問題1 自分の解答と質問したいこと http://yfrog.com/jbts3o0004j 回答4 http://yfrog.com/7bts3o0003j 回答3 http://yfrog.com/muts3o0002j 回答2 http://yfrog.com/i3ts3o0001j 回答1 長くなって本当にすいませんが記憶が鮮明であるうちに質問したいと思いました 回答の方ヨロシクお願いします
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pHの定義のように,対数で考えると,曲線になるのをいつも見ているので,違和感を感じるのだと思います. 実際の反応式通りに反応すれば,反応比通りに,理論上は減っていきます. それが,反応比によって,傾きが違うだけで,最終的に0になるように,対数表示ではなく,実際の直線で,結んだだけです.
- raito44444444
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補足が入る前に, 対数の計算規則 A,B(B≠0)を実数とすると, log(AB)=logA + logB log(A/B)= logA - logB log(A^(a))=alogA ==================== 『対数』は,高校数学の範囲です. 【対数】このページの『対数の性質』 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%BE%E6%95%B0 を見て下さいね^^ 『そんなことは,知っている!』と思われたら,申し訳ありません.
スマートフォンやデジカメやスキャナに,紙幣の透かし認証のように,学術用語を認識すると,画像が真っ黒になって欲しいな. タイプする身になってよ・・・;;重要な箇所で文字が判読出来なくて,質問に答えようがないです. 回答する立場になれば判りますよ.結構,つらいよ;; 実際に,この画像を見てみて下さい. http://yfrog.com/7bts3o0003j 回答3 この画像で,質問3の真下の文章の最初の方の文字が,ぐちゃぐちゃです. ==================================================== 解答4から順番に,単発的に答えて良いのかよく判らないので,順番に解いくことにします. ==================================================== 不純物を含む塩化アンモニウム中の塩化アンモニウムの含有量を決定するために以下の実験を行った. 【この試料0.45gを十分な量の水酸化カルシウムと混合して強熱するとアンモニアが発生した.】 (上記文章が下線部分) 【→水溶液中では強塩基と弱塩基の塩を混合すると,弱塩基の塩が弱塩基として追い出される. これを強熱することで,試料のみで反応させている.】 発生したアンモニアを0.10mol/Lの硫酸50mLに完全に吸収させた. その後,この吸収液にpHメーターを設置し,0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を,ビュレットから滴下したところ,吸収液のpHは,図1のように変化した. ただし,下線部において,試料中の塩化アンモニウム以外の不純物は水酸化カルシウムとは反応しないものとする. 図1より,滴下した水酸化ナトリウムが,50mLと75mLにおいて,pHが急上昇していることが判る. つまり,この時点で,何らかの中和滴定が起きたことを意味する. (i) Ca(OH)2 + 2NH4Cl → 2CaCl +2NH3 + 2H2O (ii) (1)で発生した発生したアンモニアは気体を 0.10mol/L硫酸50mlに吸収させたとあるので, H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2_SO4 ...(i) 反応した硫酸の量は, 2×0.10×(50/1000)=0.01mol 反応したアンモニアの量は,この半分,0.005mol 標準状態では,1mol=22.4L よって,22.4×0.005=2.24(L) 2.24×5×10^(-3)=0.112≒1.1×10^(-1) L (有効数字2桁表示) (iii) NH4Cl(分子量)=18+17=35 試料は,0.45g 反応比は,NH3:NH4Cl=1:2より, NH4Cl= =(35g/mol×0.005mol)/(試料の質量45g)×100 =(350/9)=38.8・・・≒38% (有効数字2桁表示) (試料における塩化アンモニウムの含有率)=(3.5/0.45)×100 ==================================================== 【解説1】 H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4 ...(1) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O ...(2) >解説の時に,この2つの式を使って解くといわれたのですが, >2つ目の式の意味がわかりません. (1)の反応式は,強酸と弱塩基の酸と塩基の中和反応式です. (2)の反応式は,強酸と強塩基の酸と塩基の中和反応式です. >(1)は,説明文中に発生したNH3を吸収するために,H2SO4を使うとかいているので,問1で出した2NH3 + H2SO4の反応なんだろうなと思ったので,それは理解できました. >しかし,次の文の説明文中で,この吸収液をNaOH水溶液で滴下したと書いてあるので, >というのは,H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4 >(NH4)2SO4 この化合物のことではないんですか? ---------------------------------------------------- 残念ながら,違います. 問題文章中のどこにも,H2SO4が液体中から完全に無くなったとは記述が無いです. つまり,全体の硫酸の量とアンモニアが完全に反応しきっておらず,反応せずに残った硫酸があるということです. ==================================================== 【解説2】 そして,問題文章中のどこにも,H2SO4が液体中から完全に無くなったとは記述が無いです. つまり,全体の硫酸の量とアンモニアが完全に反応しきっておらず,硫酸が残っているということです. だから,中和滴定のpH7の時点で,急激にpHが上昇しているのは,硫酸が残っている証拠です. ==================================================== 【解説3】 >(2)がどうやって,出てきたか,教えていただきたいです. これは,【解説2】における理由で,中和反応式を必要となったのです. 『全体の硫酸の量とアンモニアが完全に反応しきっておらず,硫酸が残っているということです.』 塩酸は強酸で,電離度が,ほぼ1に近いので, HCl ⇔ H+ + Cl- という平衡状態には殆ど成らずに, HCl → H+ + Cl- と,ほぼ完全電離します. よって,HClの濃度は, H+とCl-の濃度に殆ど等しいのです. つまり,濃度を表す記号を使うと, ほとんど[HCl]=[H+]=[Cl-]なのです. ここで,塩酸の電離平衡定数K=[H+][Cl-]/[HCl] K=[H+][Cl-]/[HCl [HCl]=[H+]=[Cl-]だからといって, K=[Cl-]とすると,あとが続かないので, K=[H+][Cl-]/[HCl を [HCl]と[H+]で約分します. すると, 計算の結果, 塩酸の電離平衡定数K=[H+]となる訳です. ==================================================== 【解説4】 【質問4】Dのような中和点の半分のような地点だと, [H+]との値が一緒になる. ⇒ K=[H+][Cl-]/[HCL] みたいなのがあったとして, >[Cl-]と[H+]が同じ値だから,消えて, 約分されて,式を整理すると, >k=[H+] となり,pHは, 計算結果 K=5.0×10^(-10) より, 定義より, pH=-log[H+] =-logK =-log(5.0×10^(-10)) =-log10 +10.0 log5=0.7より, pH=10 - 0.7=9.3 ==================================================== 以上です. グラフなど,どうしようもない場合は除いて, 【写メ】や【デジカメ】(スキャナも含む)は,文字の判別が不可能に近いものもありますので御願いですので止めて欲しいです. 同じ立場になった気持ちを考え下さい.切なる御願いです..