「教えて!ピックアップ」リリース!

毎回お世話になっています。

お聞きしたいのは強酸(HCl)ー強塩基(NaOH)と弱酸(CH3COOH)ー強塩基(NaOH)を電導度滴定したときに描く曲線についてです。

1.“強酸の場合、電離度がほぼ1なのでNaOHの滴下量の増加に応じて[H+]が減少してゆきます。すなわち電解質の減少を意味し、電導度が小さくなってゆく。したがって電導度(縦軸)と滴定量(横軸)との曲線は中和点まで減少し、中和点で極小、その後増加してゆく。”と考えているのですが、合っているのでしょうか?間違いがございましたらご指摘お願いします。

2.“弱酸の場合、電離度が1よりかなり小さいので(0.01付近)、NaOHの滴下量の増加に応じて[H+]が減少してゆきます。[H+]が減少するとルシャトリエの法則により弱酸が電離する反応が進み、さらに[H+]が放出されます。中和滴定の際、弱酸の濃度が小さくなると電離度は大きくなりますが、即2倍や10倍になることはないので、[H+]は減少してゆきます。すなわち電解質が減少し、電導度は小さくなってゆく。したがって強酸の場合と同様な曲線を描く”と考えているのですが、実際は滴定量の増加とともに電導度は上昇してゆきます。なぜでしょうか?

3.今回曲線を描くために用いた電導度とは比電導度なのですが、弱酸の場合の結果を得るには当量電導度を用いなければならないのでしょうか?

大変混乱しているのでおかしなことを書いているかもしれませんが、ご教授のほどお願いします。

A 回答 (2件)

イオンの数の見積もりにおかしいところがあります。


NaOHを加えていくのですからNa^+とOH^ーの数が溶液内で増加します。OH^-は酸と中和してなくなります。Na^+は加えただけ増加します。これは1,2に共通です。

1.の場合は初めからH^+とCl^-が存在します。OH^-との中和でH^+は減ります。それと同じ数だけNa^+が増加しますのでイオンの総数は変わりません。電導度の減少は溶液が薄まったこととH^+とNa^+の電導度への寄与の違いによるものだということになります。
[H+]の減少がそのまま伝導度の減少になっているというのではありません。

2.では初めから存在していたイオンの数はNaOHを加えてからの数に比べて少ないです。(お金の場合で例えると預金はたくさんあるが現金をあまり持っていないというような場合です。手持ちのお金以上の買い物はカードでやっています。いつも現金はごくわずかしか持っていません。)
NaOHを加えるとNa^+の数に等しい数の酢酸イオンCH3COO^-が生じます。存在するイオンの数はNa^+の数の2倍になります。H^+の数はずっと少ないです。
溶液の濃度が薄くなったこと、イオンの種類の変更ということもありますがイオンの数の急激な増加が一番大きな寄与をするということでしょう。

この回答への補足

回答ありがとうございます。電導度にはイオンの総数が影響していることはわかりました。
質問なのですが、“存在するイオンの数はNa^+の数の2倍になります。”という記述の“存在するイオン”とはNa^+とCH3COO^-のことでしょうか?

補足日時:2009/07/13 02:09
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1.合ってますよ。


2. 1.の場合出来るのがNa^+とCl^-と水なので水の電離度が小さいから極小が現われます。
弱酸の場合おっしゃる通り酢酸の電離度は小さいままなので、[H^+]の値は中和点までほとんど変わりません。一方酢酸イオンの方はどんどん増えていきます。
なので、滴定量の増加と共に電荷を持つ粒子の数は増えるのです。
このせいで酢酸/水酸化ナトリウム混合物は「緩衝能力」があるのです。
3.多分大きな変化はないと思います。その辺は私も強くないのでもっと詳しい方に任せます。

この回答への補足

夜分のご回答有難うございます。
2.についてですが、滴下が進むにつれて酢酸ナトリウム濃度は増加しますよね?だとすると増加する酢酸イオンは CH3COONa←→CH3COO- + Na+ という反応で供給され、酢酸ナトリウムの電離度は酢酸のそれよりも大きいのでしょうか?

補足日時:2009/07/12 00:45
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