硫酸、シュウ酸、リン酸の中和滴定を行ったのですが、リン酸、硫酸はそれぞれ3価、2価なのにもかかわらず滴定曲線でpHジャンプが2、1回しかないのはなぜですか?

また、シュウ酸の中和滴定においてメチルオレンジとフェノールフタレインの変色がはっきりせず、曲線が緩やかなpHジャンプを描くのはなぜですか?詳しくお願いします

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A 回答 (2件)

かなり大雑把ですが、各当量点でpHジャンプするのに必要な条件は、だいたい次のようです。



第一当量点
pK1<8, pK2>6

第二当量点
pK2<8, pK3>6

第三当量点
pK3<8


(pK3は3価の酸の場合です)

硫酸:pK1<0, pK2=2
シュウ酸:pK1=1.3, pK2=4.3
リン酸:pK1=2.2, pK2=7.2, pK3=12.4

シュウ酸は第二当量点では普通にジャンプする筈だからPPで滴定できると思いますが。
特に緩やかにジャンプする理由は分かりません。
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まず硫酸。


硫酸のpKa1は負の値(参考値は-3)なので水溶液では測定に掛かりません。初めから全部解離しちゃってます。

リン酸。
リン酸のpKa3は12.5付近なので通常のアルカリ滴定では到達できないのです。↓
http://research.chem.psu.edu/brpgroup/pKa_compil …
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Qリン酸緩衝液の作り方

過去にいろんな方が質問されていますが、私も質問させてください。
pH2.5 25mMのリン酸緩衝液を
リン酸(関東化学 85% 1.69g/ml 関東化学MSDSより)
リン酸1Na
を使って作りたいのですが作り方を教えてください。

リン酸の濃度を計算する時点でリン酸が液体なのでつまづいてしまってます・・・(例えば、1mlとったら、重さは1.69gだけど、リン酸としては何g?85%でよいのか?)

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ところで85%って何が85%ですか?
容積%なのか重量%なのかモル%なのか、MSDSを見ることができるのだから、わかると思います。(既出でもヒントは沢山あるはずです)
それを解決したら、リン酸原液を(モル/リットル)の単位に換算してみて下さい。そこから25mMのリン酸の計算はできます。
この時点でつまずいている様なので付け加えると、リン酸は弱酸のポリプロトン酸なので、加えるリン酸ナトリウムは、分析化学の教科書を見てじっくり考えて下さい。多分あなたが考えているよりもそうそう単純ではないハズですよ。(薬品を扱うのは、これを自分で考えて、必要量を計算できるようになってからにして下さい)
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今週の化学実験の時間にリン酸を水酸化ナトリウム滴定し、滴定曲線を書くという実験を行いました。
その時の考察についてわからない個所があったので質問します。

リン酸…濃度未知 10mlを200mlビーカーにとり、蒸留水を50ml加えた
水酸化ナトリウム…0.1M 全部で40ml

考察
1)滴定曲線から第一、第二当量点をそれぞれ求め、リン酸濃度を計算する
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2)フェノールフタレインの変色点を求める。この値が、リン酸の第二当量点を求めるために適当かどう  かを評価する。
  →評価方法?
3)半当量点でのpHがpKaに等しいとしてリン酸のpK1とpK2を、滴定曲線から求める。
  半当量点とは? pKaとは? pK1 pK2の求め方?

提出が来週の火曜日なので、できるだけ早めに回答していただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

(2)

第2当量点のpHは、生じる 「HPO4^2-」の不均化反応、

2HPO4^2- ⇔ H2PO4^- + PO4^3-

が、他の反応と比べて特に進み易いので、[H2PO4^-]≒[PO4^3-] と見做せるから、

pH≒(pK2+pK3)/2 と近似できます。


これをP.Pの変色域と比較して評価すればよい気がします。

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Na2HPO4(リン酸水素二ナトリウム)には無水、2、7、12水和物があるらしいのですが、今回実験で無水リン酸水素二ナトリウムを蒸留水に溶かして0.1M、0.5Mのリン酸水素二ナトリウム水溶液を作り、50の乾燥機で乾燥後に、200、400℃で熱処理して何度で融解するかを調べたんです(゜ー゜;A。すると50℃ですでに融解しているようでした。「こんなに低温に融点があるのか!」と思い、参考書やネットで無水リン酸水素二ナトリウムの融点を調べたところ、12水和物の融点しかありませんでした・・・無水リン酸水素二ナトリウムについては240℃でピロリン酸ナトリウムになるとしか書いてありません( p_q)。無水リン酸水素二ナトリウム水溶液を50℃で乾燥するとどうなるのでしょうか?またその融点はいくつ位なのでしょうか??知っている方、ご意見お願いしますm(_ _"m)ペコリ

Aベストアンサー

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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

>その点が納得がいかないところです。

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Q酸、塩基の中和滴定・pH

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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

QMSDSって万能?

こんにちは。
うちの会社では色々な薬品を取り寄せて使用しているのですが、みんな科学的なことには素人の集まりです。
ある日、化学薬品の取り扱いについて心配になったので、会社で唯一人の科学者(?)の方に聞いてみたところ
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と自信たっぷりに言われてしまいました。

MSDSがあればどんな使い方をしても大丈夫なんでしょうか?
MSDSがあればどこで使用してもいいのでしょうか?
MSDSがあれば薬品同士を混ぜ合わせても大丈夫なんでしょうか?

教えてください。

Aベストアンサー

MSDSとは何かは前のお二方の通りです。

>MSDSがあればどんな使い方をしても大丈夫なんでしょうか?
MSDSを元に適切な使用法が決まりますので、それに従って使用します。

>MSDSがあればどこで使用してもいいのでしょうか?
MSDSに基づいて適切に処置された場所で使用することになります。
(たとえば、室温で蒸気が発生し、それが人体に有害であるという情報が書かれていれば、ドラフタ内以外で使用しないなど)

>MSDSがあれば薬品同士を混ぜ合わせても大丈夫なんでしょうか?
MSDSにも決して混ぜてはいけない物などの基本的な情報はありますが、それだけでは不十分で、更に問題あるかどうかを検討する必要があります。

基本的に、一番大事なことはその薬品を取り扱う人全員が、安全教育を通してMSDSの内容を熟知していることが必要です。

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の水酸化ナトリウム水溶液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の酢酸水溶液25mLに、
0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液25mLを滴下すると、
0.05mol/Lの酢酸ナトリウム水溶液50mLになります。この溶液のpHが求まっていれば、次式によりこの溶液中のOH-の濃度を求めることができます。

[OH-] = 10^(-14+pH)

pHが8~9なら、[OH-]は10^-5mol/L~10^-6mol/Lになります。この溶液中のOH-はすべて、酢酸ナトリウムが加水分解して生じたものと考えることができます。

この溶液にさらに0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10mLを滴下すると、中和せずに残った分の[OH-]は1/60 mol/L と計算されます。それに対して、酢酸ナトリウムが加水分解して生じたOH-は、ルシャトリエの原理を考えなくても高々10^-5mol/L、ルシャトリエの原理を考えると加水分解が抑制されるのでさらに小さくなります。

結局、中和せずに残った分の[OH-]は10^-2mol/Lよりも大きく、加水分解して生じたOH-は、ルシャトリエの原理を考えなくても10^-5mol/Lを超えないので、後者は前者の千分の一以下になります。

> 塩基性が強くなるほど
> 加水分解から生じたOH-が相対的に軽微になり
> これを考慮する合理性がなくなる

合理性がなくなる、というよりも「この問題の前の問題で加水分解から生じたOH-の量を求めているのだから、それと比べればいい(ていうか比べてほしい)」ということだと思います。

0.1mol/Lの酢酸水溶液25mLに、
0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液25mLを滴下すると、
0.05mol/Lの酢酸ナトリウム水溶液50mLになります。この溶液のpHが求まっていれば、次式によりこの溶液中のOH-の濃度を求めることができます。

[OH-] = 10^(-14+pH)

pHが8~9なら、[OH-]は10^-5mol/L~10^-6mol/Lになります。この溶液中のOH-はすべて、酢酸ナトリウムが加水分解して生じたものと考えることができます。

この溶液にさらに0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10mLを滴下すると、中和せずに残った分の[OH-]は1/60 ...続きを読む

Q85%(w/v)リン酸の作り方

85%(w/v)リン酸をリン酸水素二ナトリウムとリン酸二水素ナトリウム(無水)から作成する作り方を教えてください

Aベストアンサー

18金と12金から純金を作りなさいと言っているよなものです。
リン酸、それも飽和溶液に近い物はリン酸のナトリウム塩から作ることはできません。
(塩酸などを使えばできる可能性はありますが、精製が難しいです)

基本的には、P4O10 を少量の水に飽和状態まで溶かしたものが、
85%リン酸溶液ではないでしょうか?

Q水酸化ナトリウムによるリン酸の滴定曲線について

水酸化ナトリウムによるリン酸の滴定曲線について質問します。この滴定の第3当量点でHPO4^2-は第3当量点で生じるはずのPO4^3-が強い陰イオン塩基であるため滴定できないと教科書に書かれているのですが、この第3当量点では水の電離はどう反応にかかわっているのかわかりません。誰か回答おねがいします。

Aベストアンサー

http://clustera.skr.jp/java/
から滴定曲線のプログラムをダウンロードしてください。
HPO4(2-)の解離定数はpKa12.35ですので、水中でpHを測定したのではきれいに見えません。
[H+][OH-]=10^(-14)
であり頭記プログラムでもpH=1からpH=14の範囲でしか描けないようになっています。(少なくとも以前は)
と、ここまでは実際の「目で見た」観測の事実です。
実際には上記pKa値に従い通常の解離が起きています。
水の解離も通常通り起きています。
ただし非常に濃いアルカ(塩基)を使うことになるので、誤差のないpHや水素イオン濃度の推定は無理です。
水だけでなくもっと解離しにくい溶媒中で超強塩基を使うと滴定曲線はきれいに描けますが、その場合古典的なpHの本来の意味から外れてしまいます。


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