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
- 回答日時:
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。
No.3
- 回答日時:
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。
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