化学のレポートで「中和滴定におけるpHジャンプ(pH飛翔)がおきる理由を説明せよ」という問題がでています。なぜpHジャンプがおきるのでしょう?教えてください。

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A 回答 (1件)

HClをNaOHで滴定するとして、 完全に解離したHCl由来のH+が中和(消費)


されることだけ考えてみましょう。HClやNaOHの濃度と体積を適当に決めて
(テキスト等に例があるかも?)NaOHの滴下量と水素イオン濃度(mol/L)の
関係を計算して表にしてください。中和点を超えるNaOHは入れないことに
します。これをグラフに書いたら、飛躍する形が見えましたか? 求めた水素
イオン濃度をpH に換算したら、表とグラフ(縦軸pH)はどうなりましたか?
盲点のような「飛躍の理由」にお気付きいただけるでしょうか?

この試行では中和点のpHが∞になってしまいます。pHの値(特に中和点付近)
には、水の解離平衡が密接に関係していますので、これを考慮すれば中和点の
pHは7.0と算出されますが、「なぜ飛躍するか?」とは別問題でしょう。

#嘘は書いていないつもりですが、良いヒントかどうかは「自信なし」
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この回答へのお礼

参考になりました。ありがとうございました。
グラフかいてみます。

お礼日時:2001/12/21 00:28

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Q中和滴定のpHの計算について

化学でpHを習いました。
pHは液中のH+の量を対数で表したものと聞きました。
H+の量は溶液の電離度から、電離度の高い塩酸は電離度が1で溶液中ではすべてイオンになりH+で存在する、そこで0.01mol/lの塩酸は[H+]=0.01=10^(-2)となり、pHは2となる。
ここまでは分かります。でもその先が分かりません。

まず塩酸の溶解度によると思いますが、1mol/lより濃い濃度の溶液があるならpHはどうなりますか?pHに負は存在しますか?

あと逆に塩基のNaOHも電離度が1です。
NaOHと塩酸を同量加えたら同じ量のH+とOH-が存在するのでpHは7.0になると思います。例えば0.01mol/lの塩酸とNaOHを加えたらそれぞれ0.01=10^(-2)となり、pHは2と12のものをまぜ7で中和します。

しかし、弱酸である酢酸0.01mol/l加えてそこに強塩基のNaOHを0.01mol/lを同量加えてもpH7で中和しません。
しかし教科書には「電離度に関係なくn価の酸1molはn molのH+を放出することができる」とあります。
即ち、酢酸も塩酸も1価であるので、同じ結果になってよいと思いました。
しかし、実際はなりませんし、酢酸の場合中和(当量)点?は7ではありません。
なぜ酢酸も塩酸も1価なのに弱酸であるCH3COOH0.01mol/l加えてそこに強塩基のNaOHを0.01mol/lを同量加えても中和しないのでしょうか?
それ所か中和は7ではないのでしょうか?
そのときの混合溶液のpHの計算式もみましたが難しいです。私には知識不足で理解できません。

例えば、上記の酢酸とNaOHの同量の混合液のpHはどう計算すればいいのでしょうか?そして両方が反応しきった点(当量点?)はともに1価なのに7ではないのはどう理解すればいいのでしょうか?どなたかご教授願います

化学でpHを習いました。
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ここまでは分かります。でもその先が分かりません。

まず塩酸の溶解度によると思いますが、1mol/lより濃い濃度の溶液があるならpHはどうなりますか?pHに負は存在しますか?

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Aベストアンサー

pH<0にもなり得ます。
しかし、そのような領域でpHという概念を用いることは多くありません。なお、実験操作などでは「pH<1にする」や、逆に「pH>13にする」などよく出てきます。

後半の質問ですが、中和の意味を勘違いなさっていませんか?中和とは中性になることではありません。酸と塩基が当量反応することを言います。
0.01mol/Lの酢酸と0.01mol/LのNaOH水が同体積反応すれば、ちょうど中和は完結します。(当量点)
 CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
の反応において、酢酸もNaOHも過不足なく中和反応しています。
この反応によって生じる塩の酢酸ナトリウムはその水溶液が塩基性を示しますので、当量点ではpH=7とはなりません。(中和反応自体は当量点に達しており、完了しています。)
これは弱酸である酢酸に
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または別の表現では
 CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O
という化学平衡が存在するためです。

中和で生じる酢酸ナトリウムは水溶液中で完全電離をしていますが、水中では酢酸イオンだけが存在することが出来ず上記の左向きの反応が進み、水素イオンが消費され、より正確な表現をすると酢酸イオンの加水分解がおこり水酸化物イオンが生じ、液性はやや塩基性となります。

参考URL:http://www.hst.titech.ac.jp/~meb/answer05.pdf

pH<0にもなり得ます。
しかし、そのような領域でpHという概念を用いることは多くありません。なお、実験操作などでは「pH<1にする」や、逆に「pH>13にする」などよく出てきます。

後半の質問ですが、中和の意味を勘違いなさっていませんか?中和とは中性になることではありません。酸と塩基が当量反応することを言います。
0.01mol/Lの酢酸と0.01mol/LのNaOH水が同体積反応すれば、ちょうど中和は完結します。(当量点)
 CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
の反応において、酢酸もNaOHも過不足なく中和...続きを読む

Qジャンプ

ジャンプ
ネタバレサイトって
すごくジャンプ手に入れるの早いですよね
あれってどんなルートで入手しているのですか?
ネタバレしないと誓うので教えて下さい

Aベストアンサー

普通は日曜の夜~朝方までに入荷して、月曜の朝までに陳列となります。

よく夜中にコンビニに行くと、次の日に発売される雑誌なんかが運送業者が運んできてどさっとおいてあったりします。(もっと早い場合もあるでしょうが、在庫をあまり持てませんから、前日入荷という状態が多いと思われます。)

ただ、一般的な書店は、フライング販売を禁止されており、最悪の場合は取引停止などの処分もありますから、書店では購入出来ません。

ところが、酒屋さんであるとか、酒を扱っている比較的規模の小さいコンビニ等では、流通ルートが違うのか、フライング販売している店もあります。その様な所で入手しているのではないでしょうか?

ちなみに、私がジャンプを購入していた頃は、土曜日の夜に店に入荷して来てすぐ売ってくれた為、土曜日に購入していました。

なので、書店やコンビニ以外で、雑誌を取り扱っている店を周囲で探してみれば、アナタの家の近くにもあるかもしれませんね。

Q酸、塩基の中和滴定・pH

化学の実験でレポートが出たのですが、どうしても分からないところがあるので教えてほしいです。
酸と塩基の中和滴定、pHなんですが0.1N塩酸標準溶液20mLのpHはいくつになるんでしょうか。またその溶液に0.1N水酸化ナトリウム溶液を10mL、19mL加えるとpHはどうなりますか。
計算の仕方とかも教えていただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

pH=-log[H+]で表されます。
塩酸の場合は電離度が1なので、塩酸のモル濃度=水素イオン濃度
0.10N 塩酸は 0.10mol/L ですから、水素イオン濃度[H+]=0.10 となります。
したがって、pH=-log(0.10)=1.0 pH は1.0となります。

水酸化ナトリウム10mlを加えると、全量は 30mL すなわち 0.030L となります。
次に、塩酸のモル数を考えます。
塩酸20mL中には、0.10 (mol/L)×0.020 (L)=2.0×10^(-3)molの塩酸が含まれています。
水酸化ナトリウム10mL中には、同様に計算して1.0×10^(-3)mol含まれています。
加えた時に中和反応NaOH+HCl→NaCl+H2O が起こり塩酸のモル数が減ります。
この場合は、水酸化ナトリウムの分だけ減るので
2.0×10^(-3)-1.0×10^(-3)=1.0×10^(-3) となります。
塩酸のモル濃度は、{1.0×10^(-3)}/0.030=1/30 mol/L
これが水素イオン濃度となります。
pH=-log1/30=log30=log10+log3=1.0+0.48=1.48
pH は 1.48 となります。

19mLの場合は、10mLの場合と同様に計算すればできます。
全量は39mL すなわち 0.039L になります。
加えた後の塩酸のモル数は、2.0×10^(-3)-1.9×10^(-3)=1.0×10^(-4)
モル濃度は {1.0×10^(-4)}/0.039=1/390
pH=-log1/390=log390=log3+log10+log13=0.477+1.0+1.114=2.591
したがって、pH は 2.59 となります。

だいたいこんな感じだと思います。計算間違っていたらすいません。

pH=-log[H+]で表されます。
塩酸の場合は電離度が1なので、塩酸のモル濃度=水素イオン濃度
0.10N 塩酸は 0.10mol/L ですから、水素イオン濃度[H+]=0.10 となります。
したがって、pH=-log(0.10)=1.0 pH は1.0となります。

水酸化ナトリウム10mlを加えると、全量は 30mL すなわち 0.030L となります。
次に、塩酸のモル数を考えます。
塩酸20mL中には、0.10 (mol/L)×0.020 (L)=2.0×10^(-3)molの塩酸が含まれています。
水酸化ナトリウム10mL中には、同様に計算して1.0×10^(-3)mol含まれています。
加え...続きを読む

Qネタバレ、

質問していいことか、悪いことか。
誰か漫画(ジャンプ)とアニメのNARUTOとBLEACHのネタバレサイト知りませんか?

Aベストアンサー

BLEACHはこことかどうでしょうか。
http://inubros.net/bleach/

参考URL:http://inubros.net/bleach/

Q中和滴定曲線のPHの計算過程について

0.1mol/Lの酢酸水溶液25mLに、
0.1mol/Lの酢酸ナトリウム水溶液35mLを滴下しているとき

【OH⁻】=(0.1×35/1000-0.1×25/1000) × 1000/(35+25) =1/60〔mol/L〕
と計算されておりました。


OH⁻の物質量には、
酢酸ナトリウムが加水分解して生じたものと
中和せずに残った分のものがあると思ったのですが

計算式では、中和せずに残ったOH⁻の物質量のみを
計算しているように見えます。

これは、中和せずに残ったOH⁻が原因で
ルシャトリエの原理により加水分解から生じたOH⁻が減少し
結果としてOH⁻の総物質量は中和せずに残ったOH⁻の物質量と等しいから
と考えてよろしいでしょうか?

Aベストアンサー

0.1mol/Lの酢酸ナトリウム水溶液35mLを滴下しているとき、
ではなくて
0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液35mLを滴下しているとき、
ではないですか。

Q22号のジャンプ

22号のジャンプは5月9日発売のはずなのにもうネタバレしている人がいます。何故ですか?

Aベストアンサー

ジャンプは発売の1週間前から10日前には、既に製本が完了していて、後は発送、発売を待つだけになってます。
  
以前にも問題になったように、その時点で手に入れることが可能な人もいますので、そういった人たちが関与していると思われます。

Q中和滴定 PHの求め方

弱酸HAの0.1mol/L水溶液50mLを0.1mol/L水酸化ナトリウムで滴定して、水酸化ナトリウムの滴定量を25mL、50mL、150mLとなるとき、それぞれのPHを求めたいのですが、やり方を教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

HAをば1価の弱酸とし、その酸解離定数をKaとしましょう。

すると、[H^+]+[Na^+]=[A^-]+[OH^-]より、
[H^+]^3+{Ka+(0.1x)/(x+1)}[H^+]^2+{0.1Ka(x-1)/(x+1)-Kw}[H^+]-KwKa=0

x=25/50、50/50、150/50 の3つの値を放り込んでからそれぞれの方程式を解けば終了です。


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