センター試験 化学

質問

センター試験の勉強で、中和滴定の問題をやっています。

　0.075mol/Lの希硫酸10mLに含まれる硫酸の物質量は、

0.075×10/1000 [mol]

とあるのですが、私はこの式に希硫酸は２価だから×２として計算してしまいました。価数を考慮して計算する場合と、そうでない場合の違いがわからないので教えて下さい。

回答No.3

KURUMITO

硫酸の分子式はH2SO4で表され、硫酸1molの質量は98.08ｇです。その量の硫酸が1000mlの水溶液中に含まれれば1mol/lの硫酸水溶液となります。仮にその硫酸溶液10mlを使用した場合にはその中に含まれる硫酸の物質量は
1 * 10 / 1000 mol
になりますね。
2価なので2を掛けた場合には硫酸そのものではなくて硫酸に含まれる水素の物質量ということになりますね。
硫酸は水溶液中ではつぎのように電離しますので

H2SO4 →　　2H^+ + SO4^2-

硫酸1molからは2molの水素イオンが発生します。
中和反応は

H^+ + OH^- 　→　　H2O

の反応です。1molの硫酸を水酸化ナトリウムで中和するためには2molの水酸化ナトリウムを使うことになります。
硫酸と水酸化ナトリウムの中和反応を式にすれば

H2SO4 + 2NaOH →　　Na2SO4 + H2O　

となって硫酸1molに対して2molの水酸化ナトリウムが必要であることは明らかです。
ところで硫酸溶液を使って鉛を硫酸鉛として沈殿分離する方法がありますがその時の反応は

H2SO4 + Pb^2+ →　　PbSO4 + 2H^+

のように表すことができます。
その場合には1molのPb^2+イオンに対して1molの硫酸が反応することになります。2倍をするといったことは必要がなくなります。反応の式を考えれば分かることですが、要はその反応が硫酸中の水素イオンを対象とした反応であるのか硫酸イオンを対象とした反応であるかによって1倍したり2倍したりといったことになりますね。

回答No.2

gohtraw

０．０７５ｍｏｌ／Ｌの希硫酸というのは、１Ｌの中に０．０７５モルの「Ｈ２ＳＯ４」を含んでいる水溶液ということです。従ってこの溶液１０ｍｌ中には
０．０７５＊１０／１０００　モル
の「Ｈ２ＳＯ４」が含まれています。どれだけの水素イオンを含むかという問題であれば、硫酸の解離は
Ｈ２ＳＯ４　⇒　ＳＯ４（２－）　＋　２Ｈ（＋）
のように「Ｈ２ＳＯ４」１モルから２モルの水素イオンが生じるので、
２＊０．０７５＊１０／１０００　モル
の水素イオンが生じることになります。酸塩基の中和反応は水素イオンと水酸化物イオンが反応して水ができる反応なので、その計算には価数を考慮せねばなりません。

回答No.1

onigirimasuya

硫酸の物質量ですから、価数を考慮しません。

0.075mol/Lの希硫酸10mL溶液中の、H2SO4のmol数を答えよ。
という問題と同じですね。
計算式も
0.075×10/1000 [mol]
の通りです。

価数を考慮するのは、中和滴定などで使う場合です。
H＋がどれだけあるかという問題の時、価数を考慮して計算します。

大学受験では、強酸の場合は１、２などを掛けて計算することになりますね。
塩酸、硝酸、希硫酸などの強酸