水の硬度測定

質問

水の硬度測定についての問題を解答していただきたいです。

0.1092gの純粋な炭酸カルシウムを0.1mol/dm^3の塩酸10cm^3に溶かして全量を脱塩水で100cm^3にした溶液の10.00cm^3を、pHを12~13にして、濃度未知のEDTA溶液で滴定したところ、NN指示薬が赤から青に変色するのに10.20cm^3を要した。このEDTA溶液の濃度を求めなさい。

です。
途中過程や、解説も付けてくださるとありがたいです。
よろしくお願いします。

回答No.1

KURUMITO · ベストアンサー

ご質問の内容はキレート滴定法によるEDTA濃度の求め方ということになります。
カルシウム溶液のNN指示薬を含むpH12から13付近の溶液ではカルシウムとNN指示薬がキレート化合物を作って赤色の状態になっていますがEDTAが溶液に加えられるとカルシウムとEDTAのキレート化合物がNNとのキレートに比べて安定であり、NNとのキレート化合物が減少していきます。このためすべてのカルシウムがEDTAとキレート化合物を作った状態ではNN指示薬そのものの溶液の色となり青色に変化します。
カルシウムとEDTAのキレート化合物はカルシウム1に対してEDTA1の割合で化合物を作ります。
最初に炭酸カルシウム0.1092gを塩酸に溶解し、100cm^3の溶液とした中から10cm＾3を滴定に使用していますので滴定に使用したカルシウムの量はカルシウムのモル質量を100.1g/molとして
0.1092/100.1*10/100　＝ 0.000109 mol
この量にカルシウムに対して使われたEDTA溶液の量は10.20cm^3ですから1000cm^3に含まれるEDTAの量すなわちEDTA溶液の濃度は
0.000109/10.23*1000　= 0.01066 mol/dm^3

なお、水の硬度の測定については下記のURLを参考にするとよいでしょう。

http://gakuen.gifu-net.ed.jp/~contents/kou_nougyou/jikken/SubShokuhin/05/genri.html