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中和適定で適定値に誤差ができる理由を教えてください

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A 回答 (4件)

 どんな薬品・器具を使い、どんな手順で測定したかを書かないと、回答できない質問ですね。

なんとなく実験レポートの考察課題のような……

 まず、試薬の濃度の誤差。試薬に何を使うか質問に書いてありませんが、シュウ酸などは潮解をしないので比較的正確な濃度の液が作れますが、質量測定の誤差・メスフラスコに入れる水の量の誤差などがあり得ます。

 測定の際の各液の体積の測定誤差。
 器具も何を使うか書いてませんが、メスピペットなどではかり取る液の量の誤差や、ビュレットの目盛りの読み取り誤差。
 あと、器具の洗浄関連で、きちんと共洗いをすべきところをしていなかったりすれば、誤差が大きくなります。

 中和点を決定するところの判断。
 指示薬の色の変化を見ますので、測定の個人差が出るでしょう。

 一滴の体積がある程度あること。
 一滴落とすときは中和前で、一滴落としてしまうと中和典雅すぎてしまう、というとき、一滴の体積の範囲の誤差が出ます。

 空気中の二酸化炭素が溶けこむことによって、試薬のpHが変動する誤差。

 実験にかかる時間によっては、水の蒸発によって試薬の濃度が変わることもあるかも知れない。

 思いつくままにあげてみましたが、実験手順によって、どの誤差が大きくなるかは違ってくると思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございます
次からは詳細も書くようにします

今回の実験では塩酸と水酸化ナトリウム、ビュレットを使いました

お礼日時:2007/11/04 22:02

操作上の不正確さもあるでしょうし、実験器具そのものの問題もあります。


例えば学生実験などではビュレットの補正などを行うことは少ないですが、ビュレットの目盛り自体の誤差もあります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
とても参考になりました。

お礼日時:2007/11/04 21:55

#2です。

訂正ですm(_ _)m

中和典雅すぎてしまう
  ↓
中和点が過ぎてしまう

投稿前にしっかり確認しないといけないですね。
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中和滴定では水素イオンと水酸化物イオンの数がどちらが多いかで色が変わります。

そしてちょうどお互いのイオンの数がそろった時がまさに調べようとしている滴定値です。しかし、一滴といえどその中にはイオンの数がたくさん含まれているため誤差ができるのです。そしてそれこそ色が、もう一滴入れるだけですぐ変わってしまう理由でもあります。こんな回答でいかがですか。
ちなみに「滴」の字を間違えないで下さいね(笑)
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この回答へのお礼

ありがとうございます♪
とてもわかりやすいです。
助かりました

お礼日時:2007/11/04 21:56

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Q理論値との違いの理由

塩酸、水酸化ナトリウム水溶液共に0.1、0.01、0,001、0.0001、0.00001Mの稀釈溶液をpHメーターを用いてpHを測定しました。
各水溶液とも理論値と若干ずれた値がでています。
それはなぜかわかるかたいらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

単純 誤差があるから

図るのもすべて正確な値は表示しません
ある誤差を含んだ範囲しか測定できないのです

他には
・使用した水が純粋な水でなかった
・ビーカ等に付着物があった
・測定にミスがあった
・測定器の取り扱い方が正確でで無かった
 測定器によっては、つかう前に校正をしないといけない物もある
 電気をいれた直後は安定しない
 電気をいれて2時間後くらいに使用しないといけない
・精度がいるのに精度がない測定器をつかった
 なんかがあります

 たぶん 誤差ですね

例で書くと
 重さを量るとします

 誤差が±3%の測定器をつかうと

 正確な100gの物なら
 97~103gの範囲のどれかを値がでますけどね

Q中和滴定における正の誤差について

こんばんは。5月末に行われる化学分析の競技会に向けて練習をしている高校生です。
中和滴定により試料水中の酢酸の含有率を求めるのが課題なのですが、毎回誤差がやや大きく(+1.0~1.5%程度)出てしまい困っています。(負の誤差は今まで出たことがありません。)

以下に実験手順をおおまかに書き出しますので、誤差要因になりえる部分をあげていただけないでしょうか。また、なぜ毎回正の誤差が生じてしまうのかも合わせて教えていただけますと幸いです。

(1) 0.1mol/l-NaOH溶液を調製し、0.1mol/l-HCl標準溶液で滴定し、ファクターを求める。(指示薬はメチルオレンジを使用)
(2) 試料水を20mlほど採取し、精秤する。
(3) (2)を250mlメスフラスコに移し、希釈する。
(4) (3)を(1)で調製したNaOH溶液で滴定し、酢酸の質量、及び含有率をもとめる。(指示薬はフェノールフタレインを使用)

・ガラス器具の使用など、基本的な操作に不備は無いものとして考えてください。
・(1)と(4)それぞれ3回滴定を行うのですが、滴定値のばらつきは少なく、最大値と最小値の差が0.03ml以内で安定しています。
・誤差の基準としている値は、先生に計算していただいた理論値です。

こんばんは。5月末に行われる化学分析の競技会に向けて練習をしている高校生です。
中和滴定により試料水中の酢酸の含有率を求めるのが課題なのですが、毎回誤差がやや大きく(+1.0~1.5%程度)出てしまい困っています。(負の誤差は今まで出たことがありません。)

以下に実験手順をおおまかに書き出しますので、誤差要因になりえる部分をあげていただけないでしょうか。また、なぜ毎回正の誤差が生じてしまうのかも合わせて教えていただけますと幸いです。

(1) 0.1mol/l-NaOH溶液を調製し、0.1mol/l-HC...続きを読む

Aベストアンサー

#4です。
炭酸ナトリウムは結晶水の数が0、1、7、10と種類があります。
水溶液から沈殿で作るときには温度によって結晶水の異なるものが取れます。辞典を見ると32.08℃以下で10水和物、32.08~35.27℃で7水和物、32.27℃以上では1水和物になります。温度が低い方が結晶水の多いものになります。
無水のものはソーダ灰とも呼ばれていますが吸湿性があります。無理に水をはずしているのですから吸湿性があるというのは当然だろうと思います。

湿ってしまった炭酸ナトリウムを乾いているとして溶液を作ると計算よりは濃度の低い溶液が出来ます。これで決めたHClの濃度も低くなります。NaOHの濃度も低くなります。
濃度の低いNaOHで酢酸を滴定するとNaOHの消費量が多くなりますから酢酸の濃度が高いという計算になってしまいます。

10水和物は風解性がある、1水和物は潮解性があるということで無水物を使っているのでしょうが加熱、乾燥の処置が事前に必要でしょう。融点は851℃ですから加熱には強いです。

62年というのが購入年月日だとすると古すぎると思います。

シュウ酸の2水和物は空気中での安定形です。結晶性で純度を出しやすいです。保存性もいいです。
辞典でシュウ酸を調べると「酸・塩基滴定、酸化・還元滴定の標準物質として用いられる」とかかれています。
シュウ酸はカルボン酸ですから酢酸の仲間です。水酸化ナトリウムとの反応ではどちらもフェノールフタレインで手規定できます。中和点でのpHの立ち上がり方もシャープです。
(化学の教科書、入試問題のどちらでもシュウ酸標準溶液の問題がでてきます。)

#4にも書きましたが
炭酸ナトリウム・塩酸のメチルオレンジによる濃度決定は指示薬の変色域でのpHの立ち上がりがシャープでありませんので精度に疑問がある、有効数字4桁は無理だろう
と私は思っています。
標準溶液の濃度の精度は質量の秤量だけでは決まりません。
水の量の測り方、器具の使い方、器具の洗い方、希釈の仕方、・・・全て問題になります。これが結構面倒なのでしつこく問題で訊かれています。

どちらにしても炭酸ナトリウムに問題がありそうですね。

炭酸ナトリウムの秤量は貴方がやられたのですか。
0.0001gの感度がある電子天秤だということですがこれだと吸湿性のある物質の質量を測る場合、見ている間で目盛りが大きくなるということが起こるだろうと思います。よく乾燥してあれば顕著でしょう。
もし目盛りが動かなかったということであれば既に水を吸っている試料だと言えそうです。

#4です。
炭酸ナトリウムは結晶水の数が0、1、7、10と種類があります。
水溶液から沈殿で作るときには温度によって結晶水の異なるものが取れます。辞典を見ると32.08℃以下で10水和物、32.08~35.27℃で7水和物、32.27℃以上では1水和物になります。温度が低い方が結晶水の多いものになります。
無水のものはソーダ灰とも呼ばれていますが吸湿性があります。無理に水をはずしているのですから吸湿性があるというのは当然だろうと思います。

湿ってしまった炭酸ナトリウムを乾い...続きを読む

Q中和滴定の実験で。。。

0.1mol/l,10mlの塩酸を3つ用意して、それぞれにフェノールフタレイン液を数滴入れ、0.1mol/lの水酸化ナトリウム溶液で中和滴定をし、滴定に要した水酸化ナトリウム溶液の量の平均値を出しました。その平均値とHCl,NaOHの濃度などを次式
HClの濃度(M)×量(L)×HClの濃度係数(F)=NaOHの濃度(M)×量(L)×NaOHの濃度係数(F)
に代入して、塩酸の濃度係数を調べるという実験をしました。ちなみに実験の前に水酸化ナトリウムの濃度係数は0.999として計算することとの指示がありました。
濃度係数がなんなのかよくわかりません。また、この実験のレポートは、考察になんて書けばいいかわかりません。(たぶん濃度係数についてよくわかってないからだと思うのですが。。。)

Aベストアンサー

濃度係数とはF(ファクター)ともいいます。まぁ補正値みたいなものです。
滴定用の0.1 mol/L 水酸化Naは0.1 mol/L と表示されていますが実際、正確な濃度なのか誰にもわからないですよね?そこで「標定」という作業をしてFを求めその滴定用の試薬ビンに貼り付けとく訳です。F=0.999であれば1×0.999=0.999mol/Lの水酸化Na溶液ということですね。
F=1.000・・であれば最初にその試薬を調合した人の技能(機器類)は精度が高いことになります。(調合は適当にして後の標定をきっちり出せばいいや・・・という考え方もあります)

さて本題の考察ですが、出題者(先生)の意図がはっきりと見えませんが・・・想像で・・・多分この実験では酸と塩基の中和滴定で酸のFのバラツキ(数値が一定しない)原因を理由をつけてあげれば良いと思います。例えば・・ビュレットを読み取り位置の誤差とか、ピペットの最後の一滴の処理とか・・いろいろあると思いますよ。実際に実験をした時を思い出してみて下さいね。

Q当量点と中和点の違い

質問タイトルの通りですが、
「当量点と中和点は何がちがうのでしょうか?」
 (ちなみにwikipediaで調べたら
  当量点:全ての被滴定物質が反応し尽した時点とありました。)

どうかこの疑問に答えていただきたいです。よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

回答としては #4 でいいと思いますが,そういうことなので,中和点という言い方を止めて欲しいと常々思っています.
どうしても中和=中性という感覚がついてまわり,#2,#3 のように思っている人は専門家や経験者であってもかなり多いと思います.
しかし,中和点を中性の点という意味で使う場合もあり得ます.たとえば,酸廃液を中和してから廃棄するときに,どれだけ塩基を入れるかとかいう場合ですね.分析化学的な意味での「中和点」ではなく,あくまでも中性にした点という意味で使われてしまいます.なので,酸塩基だろうがなんだろうが,当量点に統一して欲しいわけですが...まあ,無理ですかね...

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Qキレート滴定について。

度々失礼します。

キレート滴定の実験で、溶液のpHを緩衝溶液で特定のpH範囲に調整しなければならないのはどうしてでしょうか?
どなたか解る方教えてください。

Aベストアンサー

理由1:金属イオンとキレートが結合する強さ(安定度定数)は、pHによって変化する。
 pHが低いほど結合は弱くなるので、できれば高pH域でやりたい。
理由2:しかし、金属イオンはpHが高くなると水酸化物の沈殿になり、キレート滴定できない。
 水酸化物が出来ないpH領域でなければならない。
理由3:キレート剤は酸であり、金属イオンと結合する際、水素イオンを放出すし、溶液のpHを変化させる可能性がある。
 このため、溶液にpH緩衝性を持たせている。

参考:少し前の質問
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=857044

QpHジャンプについて教えてください

「pHジャンプ」ってそもそもどのような現象を指すのですか?
急激にpHが上がることなのか、滴定したときにグラフに生じるブレのことなのか...
そしてpHジャンプはなぜ起こるのかを教えてください。

Aベストアンサー

pHジャンプは中和点付近で急にpHが大きく変化することをいいます。なぜ起こるかというと、例として強酸(HCl 0.1mol/L 10mL)を強塩基(NaOH 0.1mol/L)で中和することを考えてください。

中和滴定では、1滴ずつ落としながら指示薬の変化を見て判断しますよね。今、1滴が0.1mLだとしましょう。最初HClだけであれば[H+]=0.1=1.0×10(-1)mol/Lつまり、pH=1となります。そこに、NaOHが3滴入ると少しだけ中和して
[H+]=(H+の物質量-OH-の物質量)÷体積で求まるので、
[H+]=(0.1×10/1000-0.1×0.3/1000)÷10.3/1000=0.094mo/LとなりpHは1.03となります。H+の物質量に比べてOH-の物質量は3/100ですし、体積もほとんど増えないため[H+]は入れる前の0.1mol/Lと大して変わりません。

しかし、中和点ギリギリまでOH-を加えていくとpHは徐々に上がり始め、今ここまでにおよそ9.8mLのNaOHを加え終わり、pHは3まであがったとします。つまり、[H+]=0.001mol/Lまで減っています。ここに同じように3滴たらすと
[H+]=(0.001×19.8/1000-0.1×0.3/1000)÷21.1/1000=-0.00048mol/Lとなり、pHは10.7となります。少なくてもH+よりOH-の方が多くなるので、pHは7以上になりますよね。たった、3滴=0.3mLでです。このため、横軸を10mL単位や5mL単位でとると0.3mLでpHは3から11に跳ね上がるように見えるのです。

pHジャンプは中和点付近で急にpHが大きく変化することをいいます。なぜ起こるかというと、例として強酸(HCl 0.1mol/L 10mL)を強塩基(NaOH 0.1mol/L)で中和することを考えてください。

中和滴定では、1滴ずつ落としながら指示薬の変化を見て判断しますよね。今、1滴が0.1mLだとしましょう。最初HClだけであれば[H+]=0.1=1.0×10(-1)mol/Lつまり、pH=1となります。そこに、NaOHが3滴入ると少しだけ中和して
[H+]=(H+の物質量-OH-の物質量)÷体積で求まるので、
[H+]=(0.1×10/1000-0.1×0.3/1000)÷10....続きを読む

Q滴定曲線からpKaが求められる理由

0.02mol/LCH3COO30mLを0.1mol/LNaOH(0~12mLまで)で滴定して、NaOHの滴下量とCH3COOHのpHから滴定曲線を作成しました。
この滴定曲線から作図法で滴定終点を求めたのですが、pKaの概略値が滴定終点の1/2のNaOH滴下量の時のpHの値に等しくなる理由が分かりません。ネットで調べても、滴定終点の1/2の滴下量時のpHでpKaが出てくることすら見当たらないです。ヘンダーソンバッセルハルヒの式が関わっているそうなのですが、その式だけ見ても全く見当がつきません。
回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

#2です。


pKa=-log(Ka) 、Ka は酢酸の酸解離定数です。

% を表す式は、次の電荷収支から理論的に得られたものです。

[H^+]+[Na^+]=[CH3COO^-]+[OH^-]

[H^+]+Bx/(v+x)=AvKa/{(v+x)([H^+]+Ka)}+(Kw/[H^+])

[H^+]=Ka を代入、xをvで表して、x=f(v)。

当量点は、x=Av/B だから、100*f(v)/(Av/B) (%)



pKaが小さい程(酸として強い程)、50%の 1/2当量点 から手前にずれていく事が分かります。

Q検量線

検量線とはどういったものなのか?
検量線を引くとはどういったことをすればいいのかおしえてください。

Aベストアンサー

masazo27さんの2番煎じとなりますが、改めて説明を試みたいと思います。
検量線を引くとは、測定器の固有差を見極め、その固有差を見極めた上で、未知試料について正確な測定を行うことを目的にしています。
例えば、ある水溶液中の砂糖の濃度を知ることが目的であるとします。砂糖の濃度を知ることが目的の検量線とは、砂糖0.1g、0.2g、0.3gをそれぞれ1Lの水に溶かし(あらかじめ濃度が既知の試料を作成し)、それを測定器にかけ、測定器の指示値を記録します。それを、横軸を濃度、縦軸を指示値にとったグラフ用紙に記入し、直線なり曲線で結びます(直線か、曲線かは理論的なものに依存します)。こうしてできたラインが検量線です。この検量線により、測定器の実際の指示値から濃度を推定できるようになります。ただし、検量線は濃度0.1~0.3g/Lの間で作成したので、その検量線の有効性もその間と言わざるを得ません。検量線から推定して1.5g/Lとでた場合には、その値の信憑性は低いと言わざるを得ないでしょう。その際は、O,1.0,2.0g/Lの既知試料等で検量線を引き直す必要があると思います。

masazo27さんの2番煎じとなりますが、改めて説明を試みたいと思います。
検量線を引くとは、測定器の固有差を見極め、その固有差を見極めた上で、未知試料について正確な測定を行うことを目的にしています。
例えば、ある水溶液中の砂糖の濃度を知ることが目的であるとします。砂糖の濃度を知ることが目的の検量線とは、砂糖0.1g、0.2g、0.3gをそれぞれ1Lの水に溶かし(あらかじめ濃度が既知の試料を作成し)、それを測定器にかけ、測定器の指示値を記録します。それを、横軸を濃度、縦軸を指示値にとったグラ...続きを読む

Q滴定曲線の誤差

先日、中和滴定の実験を行い、その時に測定したpHをもとに、滴定曲線を描きました。
また、常用対数を使って理論値も求め、同じように滴定曲線を描きました。
2つを比べると、酸性・アルカリ性のどちらのときも、理論値が実験値より中性に近くなるという誤差があることがわかりました。
なぜこのような誤差ができてしまうのでしょうか。

Aベストアンサー

誤差では無く測定する機械の制度の問題です

中和滴定の実を行なう際に、物量を測ります

測定した物には(誤差)精度があります

次にPHを計る機械にも(誤差)精度があります

すなわち

2つの(誤差)精度の範囲内に通常は測定値があるはずです

理論値により近づけるためには精度の高い測定器を使う必要がある


測定値が1割の誤差の機械を用いた時

0.9×0.9=0.81で

測定された分布地は1.19~0.81のいずれかの範囲を取る

1%の誤差の機械を用いた時

0.99×0.99=0.9801

測定された分布地は1.0199~0.9801のいずれかの範囲を取る

仮にこの値は人為的な測定や数量ミスが無い時です


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