化学基礎 中和滴定の溶液の体積の変化について

次のような問題がありました。
空気中の二酸化炭素と水酸化バリウム100mlを反応させる。-①
生じた炭酸バリウムを濾過してできたろ液20mlを取り出して、塩酸で滴定して-②
二酸化炭素の物質量を求める。-③
という感じです。
ここで、②で求めた水酸化物バリウム水溶液のmolから5倍してろ液全体のmolを求めているのですが
ろ液の体積が100mlとは限らないと思います。(①で水が発生して、炭酸バリウムも取り除かれているから)
なぜこのように計算できるのでしょうか。微量の体積の変化で無視できると言うことですか。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2022/09/27 11:50

① Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O

② Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O

ということで、①の反応で残った Ba(OH)2 の量を②で計測して、最初の Ba(OH)2 の量との差から ①の CO2 の量を求めるということですよね？

ろ液を 20 mL 取り出すことをせずに、ろ液全量を使って滴定すれば、②に残っている Ba(OH)2 の正しい値が求まると思います。
それを「ろ液の体積が不明のまま、そこから 20 mL を取り出す」だと、①の反応で残った Ba(OH)2 のうちのどれだけ（比率）を取り出したのか分からなくなりますね。

②で行う滴定が「①の反応で残った Ba(OH)2 の 1/5 である」ことを保証する手段が必要だと思います。


＞ろ液の体積が100mlとは限らないと思います。(①で水が発生して、炭酸バリウムも取り除かれているから)

そのとおりです。
反応の生成物以外にも、「実験中の水の蒸発」も効いてくると思います。

手順書の中に、「ろ液の体積を確認する」という項目は含まれていませんか？

それを考慮していないということは、

＞微量の体積の変化で無視できると言うことですか。

ということだと思います。
その程度の精度でよい、ということなのでしょう。
（もし、「ろ液の体積を確認する」ことをしていれば、誤差評価ができると思います）

質問者さんの疑問は、とてもまっとうだと思います。
科学者としての正しい感覚、態度だと思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ろ液の体積を確認する等の記述はありませんでした。

お礼日時：2022/09/27 12:06

No.3 回答者： Zincer 回答日時： 2022/09/27 12:42

No.1です。

No.2さんのご指摘はごもっともなのですが、ろ液の全容量確認は不可能です。
どうしても炭酸バリウムおよびろ紙に液体が残ってしまいます。
より精度を上げる手段としては、ろ過された状態の炭酸バリウムとろ紙を蒸留水で洗浄し、その洗浄液と共に全量滴定するしかありません。

この回答へのお礼

なるほど、そういう方法があるのですね。
ありがとうございます。

お礼日時：2022/09/27 20:24

No.1 回答者： Zincer 回答日時： 2022/09/27 10:28

＞微量の体積の変化で無視できると言うことですか。

そういうことでしょう。
また、かなり濃度の高い場合や多量の炭酸バリウムを沈殿させた場合を除いては有効数字2桁はありますね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2022/09/27 12:06