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 回答 (3件)

#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。
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この回答へのお礼

解説ありがとうございます。

お礼日時:2011/04/25 22:08

それは当然です。

全ての弱酸について成り立つ訳ではないからです。



濃度 A(M) の弱酸「HA」(解離定数:Ka) を、濃度 B(M) の強塩基で滴定するとき、

正確に [HA]=[A^-] で pH=pKa となるのは中和が、

50・(B/A)・{(AKa‐2Ka^2+2Kw)/(BKa+Ka^2‐Kw)} (%) 進行した時です。


A=0.02M、B=0.1M の場合には、

pKa=2.5 で 約33%
pKa=3 で 約45%
pKa=3.5 で 約48%
pKa=4 で 約49%

pKa>4.5 で ほぼ 50% 中和した時です。(ほぼ 1/2 当量点)


酢酸の pKa=4.76 (25℃) だから、近似的にたまたま成り立っただけの話です。

より強い酸では一般には成り立ちません。

従って、「一般に 1/2 当量点の pH=pKa」等と記載されるような事は絶対に有馬温泉。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
50・(B/A)・{(AKa‐2Ka^2+2Kw)/(BKa+Ka^2‐Kw)}%の式が少しよく分からないのですが、Kaというのは酢酸のpKaのことでしょうか?2Ka^2の^2とは何なのでしょうか?

補足日時:2011/04/24 15:16
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pKaは50%解離しているPHなのですべてがイオンの状態になった半分がpKaになるということです

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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2011/04/25 22:04

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とうことです。

 常に、「溶質」と「溶媒」の両方の量を明確にすれば、どんな問題にも対応できます。

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 (溶質 + 溶媒)X (L)

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 (溶質 + 溶媒)0.4 + X (L)

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 (濃度)=(溶質の量)/(溶質 + 溶媒の量)
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 常に、「溶質」と「溶媒」の両方の量を明確にすれば、どんな問題にも対応できます。

この問題の場合には、溶質が「mol」単位で、「溶質 + 溶媒の量」が「リットル」ですので、それで統一して明確にしていきます。

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●曲線を描く↓
http://office.microsoft.com/ja-jp/powerpoint/HP051922171041.aspx
●PowerPoint で描画する↓
http://office.microsoft.com/ja-jp/powerpoint/HA101962731041.aspx
内容:[図形描画] ツールバー (ツールバー : コマンドを実行するのに使用するボタンやオプションを含むバー。ツールバーを表示するには、[ユーザー設定] ダイアログ ボックス ([ツール] メニューの [ユーザー設定] をクリックして、[ツールバー] タブをクリックします) を使用します。)の [オートシェイプ (オートシェイプ : アプリケーションにあらかじめ用意されている図形のこと。長方形や円などの基本図形、さまざまな線種、コネクタ、ブロック矢印、フローチャート、星とリボン、吹き出しなどがあります。)] をクリックします。[線] をポイントし、 (曲線) をクリックします。
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