問題としては、10倍に希釈した食酢10mlを0.1mol/lの水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、中和するのに7.3ml要した。食酢中の酸はすべて酢酸であると仮定し、食酢の密度を1.0g/mlとすると、希釈する前の食酢中の酢酸(分子量60)の質量パーセント濃度は何%になるか?と言う問題です。選択肢は、2.7%、4.4%、4.8%、5.3%、7.3%です。
酢酸は、CH3COOHで水酸化ナトリウムは、NaOHなのは分かるのですが、化学反応式が上手くいきません。質量パーセント濃度、モル濃度、質量モル濃度の公式は分かります。
この先が分からないので、誰か詳しく教えて下さい。宜しくお願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
中和反応における化学反応式の作り方
CH3COOH→CH3COO-+H+
NaOH→Na++OH-
足し算すると
CH3COOH+NaOH→CH3COOH+H2O
各係数より、
1モルの食酢と1モルの水酸化ナトリウム水溶液から1モルの酢酸ナトリウムと1モルの水ができることがわかります。
各条件をこの化学反応式の下に記入していくと、
CH3COOH + NaOH →CH3COOH+H2O
使用量 10ml 7.3ml
モル濃度 xmol/l 0.1mol/l
↑希釈後の食酢のモル濃度をxとおきます。
使用モル数 10x/1000mol 0.1*7.3/1000mol
食酢と水酸化ナトリウム水溶液は1:1で反応するから、
10x/1000:0.1*7.3/1000=1:1
10x/1000=0.1*7.3/1000
x=(0.1*7.3/1000)*(1000/10)=0.073mol/l
よって希釈後の食酢のモル濃度は0.073mol/lとわかる。
ゆえに10倍希釈する前の食酢のモル濃度は、0.73mol/lとなる。
(∵溶液1(l)で0.073molの酢酸分子が含まれているから、10倍希釈する前の溶液中では、
溶液0.1(l)中に0.073molの酢酸分子が含まれていることになるから、
溶液1(l)中では0.73molの酢酸分子が含まれている。よってモル濃度は0.73mol/l)
次に、食酢のモル濃度0.73mol/lを質量パーセント濃度に変えます。
食酢1(l)あたり0.73molの酢酸分子が含まれている。
→食酢の密度は1.0g/mlだから食酢1(l)、すなわち1000mlの重さは1000gになる。
→0.73molの酢酸分子の質量は分子量60を使って、w=nM=0.73*60g
よって重量パーセント濃度は、
(0.73*60/1000)*100=4.38≒4.4%
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