中和滴定曲線についてですが、なぜ中和点での水溶液は必ずしもph7にならないんですか？中和滴定って中和の時はいつか調べるやつじゃないんですか？同様に、中和点が２こあるやつもわかりません。どなたか教えてください。

簡単に説明すると、中和反応では酸と塩基の反応により、水と塩が出来ます。このうち塩は大抵水に溶けてイオンの状態になっています。この時、用いた溶液が弱酸(酢酸など)、強塩基(水酸化ナトリウムなど)だったりすると、出てきた弱酸のイオンは、ほとんどが水からH+を奪ってもとの弱酸に戻ります。その結果、中和点でも水中にはOH-が多く残ることになります。 pHが示しているのは酸や塩基の量ではなく、あくまで水中のH+の濃度ですから、 OH-が多くなっている状態だと、pH7より大きくなります。これが中和点でもpH7にならない理由です。ちなみに中和滴定は中和の時はいつかを調べる、という目的より濃度がわからない酸（塩基）の濃度を、濃度がわかっている塩基（酸）で調べる目的でよく使われます。中和点が2個あるものは、2価以上の酸(塩基)だと、H+の数で弱酸か強酸かが変わるため、中和点が2個できてしまいます。（H2SO4など）

中和滴定曲線 -中和滴定曲線についてですが、なぜ中和点での水溶液は必- 化学

Q酢酸の中和滴定曲線

酢酸の中和滴定曲線って滴定初期のとき急激に上昇しますよね？あれの理由を教えてください。なんとなく平衡が関係してくるのは分かるのですが、しっかりとは理解できてないので教えてください。

Aベストアンサー

まず、中和滴定曲線の載っているサイトを挙げておきます。
以下ではこのサイトの図を参照しながら説明をします。（Ｗ）の図という参照の仕方をします。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%92%8C%E6%BB%B4%E5%AE%9A%E6%9B%B2%E7%B7%9A

滴定曲線は２つの部分からできています。
勾配のゆるい、直線的な坂のような所（Ｉ）と、崖のように勾配のきついところ（II）とです。
（I）、（II）ともに重要な特徴です。
（I）の特徴があるからこそ指示薬を使った濃度決定が可能になります。「滴定曲線」という言葉の中心はこの部分にあります。
（II）はその意味では「滴定」という目的からは外れているということになります。でもその特徴を使って緩衝溶液という用途が出てきます。
（I）、（II）のどちらもが重要な特徴です。
こういう特徴が出てくる理由は授業で説明はありませんでしたか。

（I）、（II）の違いが出てくるのは外部からの加えた変化がどのように現れるかの違いになっています。
１　が１．１または１．２に変わるような変化である、・・・（I）
１　が１０または、１００に変わるような変化になっている・・・（II）

対数をとると
（I）０　→　０．０４１、０．０７９
（II）０　→　１，　２

（あ）塩酸を水酸化ナトリウムで中和して行くと初めは（Ｉ）の変化ですが中和点のところで極端に勾配のきつい（II）になります。
（Ｗ）の図で見ると崖の高さの変化はｐＨで３から１１まで、８程度の差です。
　ＮａＯＨの滴下量が少ない時のｐＨ変化は１～２です。

（い）酢酸を水酸化ナトリウムで中和して行った時に、中和点では（II）です。（II）は中和点でのｐＨ変化を表している特徴であるようです。この場合は（あ）の場合ほどｐＨの変化は大きくありません。５ほどｐＨが変化します。ところが水酸化ナトリウムを滴下し始めた最初にも（II）の変化が出てきます。（I）の変化は２つの（II）の間に出てきます。塩酸の場合には（II）は中和点だけで出てきますから初めに（II）が出てくるのは弱酸の特徴であると考えていいようです。
ご質問はこの部分についてですね。

「なぜ、弱酸の場合には水酸化ナトリウムの滴下の最初に（II）の特徴が出てくるのか」
という質問です。

リン酸に水酸化ナトリウムを加えた場合の滴定曲線がヒントになります。
リン酸はＨ^+が３つ出てきます。
（Ｗ）のグラフを見てみると
（I）、（II）、（I）、（II）、（I）、（II）
と繰り返します。中和点が３つあるので（II）の部分が　３つ出てきます。
最初に（I）が出てきますのでリン酸の第一段階が塩酸と同じ特徴を示していることになります。
この意味ではリン酸の第一段階はかなりの強酸であるということになります。ｐＫａ≒２ですから「強酸」のイメージがないかもしれませんが滴定曲線のカーブで考えると塩酸と同じ特徴を示すということでの判断です。
考えている濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌですから完全電離だとｐＨ＝1になるはずです。グラフのｐＨの値を見ると２０％程の電離のようです。

酢酸だけの時のｐＨの値は（Ｗ）の図から判断すると１％程です。これが弱酸の特徴であると考えると（I）と（II）の境目は電離度が０．１辺りにありそうです。０．１ｍｏｌ／Ｌの酸のｐＨが２以下で上に凸のグラフになりそうです。電離平衡定数の値で言うとｐＫ≒３です。酢酸の電離平衡定数はｐＫ＝４．７６　ですからハッキリと弱酸です。

リン酸の最初の中和点を見てみるとｐＨが５付近を中心にしています。
このグラフの中和点から後だけを見てみると酢酸の最初の部分と同じように見えます。
酢酸の最初の立ち上がりは中和点でｐＨが急激に変化するのと同じ仕組みだろうと考えられます。
そう考えるとリン酸の最初の部分（第一中和点から左の部分、強酸の特徴を示す部分）を酢酸で実現するのには塩酸を混ぜればいいというのが分かります。
第一段階が強酸、第２段階の電離定数が酢酸と同じであるような２価の酸を考えると最初の中和点から後に酢酸の滴定曲線と同じものが出てくるでしょう。この２価の酸は塩酸と酢酸を当量混ぜたものとほとんど同じ性質になるはずです。

これは電離平衡定数を使った数値計算でも確かめることができます。

まず、中和滴定曲線の載っているサイトを挙げておきます。
以下ではこのサイトの図を参照しながら説明をします。（Ｗ）の図という参照の仕方をします。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%92%8C%E6%BB%B4%E5%AE%9A%E6%9B%B2%E7%B7%9A

滴定曲線は２つの部分からできています。
勾配のゆるい、直線的な坂のような所（Ｉ）と、崖のように勾配のきついところ（II）とです。
（I）、（II）ともに重要な特徴です。
（I）の特徴があるからこそ指示薬を使った濃度決定が可能になります。「滴定曲線」という言葉...続きを読む

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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....続きを読む

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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．．．

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Q中和点について

中和点って、酸と塩基を打ち消して中性になる点のことではないんでしょうか・・・？
化学で滴定曲線のところで、強酸と弱塩基の場合、中和点が7より低いのはなぜですか・・・？
グラフを見て気付いたことは、強酸はｐHが１近く、強塩基はｐHは14に近くなるから、強酸と強塩基の中和点はそれらの真ん中の7になる。
一方、強酸と弱塩基の場合は、強酸はｐHは１ちかいけど、弱塩基はｐHは14よりも小さく、10くらいだとしたら、中和点はそれらの真ん中の5～6程度ということになるのでしょうか？
つまり、中和点って酸と塩基の溶液のpHの平均の値ってことでしょうか？？　回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

補足です。
水溶液中の反応に限定すれば、少なくとも形式的には、酸に由来するH+と塩基（アルカリ）に由来するOH-が過不足なく反応してH2Oが生じることを中和といいます。
そして、結果的に塩が生じます。

また、たとえば酢酸ナトリウムの場合には、生じた塩が
CH3COO^- + Na^+
となります。
しかし、CH3COO^-は弱酸由来の陰イオンですので、加水分解され、
CH3COO^- + H2O ←→ CH3COOH + OH-
の化学平衡がある程度右に片寄り、OH-を生じます。そのために、弱いアルカリ性になります。
ちなみにその時、
Na+ + H2O ←→ NaOH + H+
の平衡は一方的に左に片寄っています。NaOHは強アルカリだからです。

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Q中和反応における滴定曲線の形について

中和滴定を行ったときの滴定量とphを表す滴定曲線はなぜhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Titration-HCl-NaOH.jpg
のような形になるのでしょうか？

中和点より左の曲線があの形になるのはph1→ph2の変化よりもph3→ph4の変化のほうが
起こりやすい（必要とされる酸or塩基の物質量が1/10でしかない）からなのは理解できますが

中和点より右のグラフがあの形になる理由が分かりません

教えてください。

Aベストアンサー

0.1mol/Lの塩酸10mLに0.1mol/LのNaOH水溶液をちょうど10mLだけ加えると、20mLのNaCl水溶液ができます。

滴定曲線の右側のグラフは、20mLのNaCl水溶液で0.1mol/LのNaOH水溶液を希釈したときにどれくらいpHが変わるのかを考えると、理解することができます。

滴下量が10.02mLのときは、過剰なNaOH水溶液が0.02mLなので
　[OH-]=0.1*0.02/(20+0.02)=0.0001 より log[OH-]=-4.0 だから pH=10.0

滴下量が10.2mLのときは、過剰なNaOH水溶液が0.2mLなので
　[OH-]=0.1*0.2/(20+0.2)=0.001 より log[OH-]=-3.0 だから p...続きを読む

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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

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Q中和適定についてです

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

Aベストアンサー

　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...続きを読む

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Q当量点の求め方

滴定曲線からの当量点の求め方がよく分かりません。
（線を３本ひいて求める方法のことですが・・・）

分かる人がいましたら教えてください。

Aベストアンサー

この作図は意味がありません．
45°って，軸のスケール変えたらどうするんだろうかと．
こんな教材を作ったやつの顔が見たいくらいです．
本来は最大の傾きを与えるようなところを探しますが，現実の滴定曲線ではそれは無理でしょう．
縦になっているところの中間付近を通るような直線を，物差しを当ててよく観察して，変曲点を探すというのが現実的です．
滴定が適切に条件設定されて行われているのであれば，このあたりの傾きは大きいので，変曲点の位置判定が少しくらいずれても，滴定値としての誤差は小さく，その他の誤差を考慮すれば十分な精度が得られるはずです．
また傾きがあまり大きくない場合については，細かく滴定点を取れるはずですから，変曲点をほぼ正確に探し出せるはずです．

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Qなぜ、アンモニアと塩酸の中和では水が出ないのですか？

なぜどちらとも液体なのに水がでないのですか？
教えてください。。。

Aベストアンサー

教科書に載っている酸・塩基の定義を見ると
酸：水に溶けてＨ＋（正しくはＨ３Ｏ＋）を出す物質
塩基：水に溶けてＯＨ－を出す物質
アルカリ：水によく溶ける塩基
とあります。

「水に溶けて」ということですから水溶液が前提です。
中和が起これば酸の性質、塩基の性質が互いに打ち消されるのですからＨ＋＋ＯＨ－→Ｈ２Ｏ
が起こっています。これは定義から出てくることです。水中のＨ＋とＯＨ－が減少しなければ中和ではないはずです。
でもＨ２Ｏが生じるということと反応式の中にそのＨ２Ｏが出てくるということは別の問題です。

化学反応式は反応によって量が変化した物質の間の関係式です。存在はするが量が変化していないという物質は式の中に書きません。反応に重要な働きをしていても書きません。触媒を反応式の中に書かないというのもこの立場です。

ＮＨ３は水中で
ＮＨ３＋Ｈ２Ｏ→ＮＨ４＋＋ＯＨ－
の反応でＯＨ－を生じますから塩基です。水によく溶ける物質ですからアルカリとも呼んでいます。
この状態にＨＣｌを組み合わせて反応を考えると
ＮＨ３＋Ｈ２Ｏ＋ＨＣｌ→ＮＨ４Ｃｌ＋Ｈ２Ｏ
です。両辺に共通なＨ２Ｏは量の変化していない物質ですから消去します。
ＮＨ３＋ＨＣｌ→ＮＨ４Ｃｌ
反応式の中にＨ２Ｏは出てこなくなります。

この反応式は水溶液中の反応も水溶液外での反応も表わしています。
ただ反応の仕組みは異なっています。水溶液中での反応では水が出来ています。水溶液外での反応では水は出来ていません。（水溶液中の反応に対しての質問だと思いますから＃１のように水溶液外の反応を示しても回答にはなっていない事になります。）

水溶液中で酸、塩基として働く物質は水溶液外でも直接に反応することが可能です。

固体のＣａＯと気体のＣＯ２が反応する場合でも同じことが成り立ちます。
ＣａＯ＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３
は中和反応です。石灰石の熱分解の式はこの逆反応です。
それぞれを別々に水に溶かしてから混ぜれば、ＣａＣＯ３の沈殿が生じるよく知られた反応が起こります。
ＣａＯとＣＯ２を出発物質として書けば水溶液中での反応も同じ式になります。
よく出てくる式はＣａ(ＯＨ)２を出発物質とした
Ｃａ(ＯＨ)２＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
です。水溶液中でも水溶液外でも同じ反応式になります。この式ではＨ２Ｏが生じています。でも片方から出ているように見えます。水溶液の中での反応か外での反応かで仕組みが異なっていることが分かります。
水溶液中の反応であるとしてもＨ２Ｏの数が異なりますね。教科書に出てきたときに気がつかれましたか。ＣＯ２は２価の酸として働きますからＨ２Ｏは２つ出てくるはずです。
Ｃａ(ＯＨ)２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３＋２Ｈ２Ｏ
で両辺から共通なＨ２Ｏを1つ消してしまっているのです。

アンモニアの場合出発物質を水溶液中でもＮＨ３としています。
ＮＨ４ＯＨは現在どの教科書でも使われていません。これは不安定な分子という意味の表現でもありません。Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２→Ｈ２ＣＯ３とするのとは意味が異なります。書くと多分間違いにされるでしょう。

ラボアジェの本を見ると「非金属元素の酸化物は酸である」という表現が出てきます。ＣＯ２もＳＯ２もＮＯ２も酸として扱っています。

教科書に載っている酸・塩基の定義を見ると
酸：水に溶けてＨ＋（正しくはＨ３Ｏ＋）を出す物質
塩基：水に溶けてＯＨ－を出す物質
アルカリ：水によく溶ける塩基
とあります。

「水に溶けて」ということですから水溶液が前提です。
中和が起これば酸の性質、塩基の性質が互いに打ち消されるのですからＨ＋＋ＯＨ－→Ｈ２Ｏ
が起こっています。これは定義から出てくることです。水中のＨ＋とＯＨ－が減少しなければ中和ではないはずです。
でもＨ２Ｏが生じるということと反応式の中にそのＨ２Ｏが出てく...続きを読む

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Q再結晶後のアセチルサリチル酸について

学校でサリチル酸と無水酢酸からアセチルサリチル酸の合成と再結晶の実験を行いました。

再結晶したアセチルサリチル酸は無臭で結晶が細かかったけど、先生が持ってきた瓶の中に入っていたアセチルサリチル酸は酢酸？みたいな臭いがして結晶が大きかったです。

先生は不純物が入っているから臭うと言っていましたが、不思議に思ったので本で調べてみるとアセチルサリチル酸は湿った空気中で加水分解して酢酸とサリチル酸になるとあったので、瓶の中で酢酸とサリチル酸（不純物？）ができたので臭いがしたと言うことであってるんでしょうか？

それであっているなら、なんで再結晶した後のアセチルサリチル酸は加水分解して酢酸とサリチル酸にならなかったのでしょうか？

Aベストアンサー

酢酸の臭いがしたのならば考えられることは２つです。
(1)アセチルサリチル酸が加水分解した。
(2)未反応の酢酸（無水酢酸）が不純物として残っていた。
　※酢酸は有機溶媒中でも二量体を作って溶けるので混入しやすい。

＞なんで再結晶した後のアセチルサリチル酸は加水分解して酢酸とサリチル酸に
ならなかったのでしょうか？
いい質問だと思います。
実は水が存在するところでは加水分解は徐々に進行しているのです。
ただ、有機反応は共有結合の変化が必要で、時間がかかるものが多いのです。
目の前のアセチルサリチル酸もわずかに加水分解していたのでしょうが、
できてからの時間が少ないので気が付かない量だったと思います。
これに対してビンのなかのアセチルサリチル酸は水分は少ないものの、
反応する時間は十分にあり、ビンをあけるたびに入り込んだ水蒸気よって
反応が進行していったと思います。

また、結晶の大きさについては再結晶させる速度の違いだと思います。
それよりも結晶の形状に注目してください。板状、塊状、針状などの
いろんな結晶の違いがあります。

実験中の見た目や臭いの観察もよくできていると思いますし、疑問点を
他人に聞くのではなく、自分で調べてから他人に聞くところも好感がもてます。

ところで、アセチルサリチル酸は最も古い化学合成薬品で解熱・鎮痛に
使われました。それ以前の薬品は本草といって植物体や動物の特定の
器官などを粉末にして精製したものでした。ただ、アセチルサリチル酸も
薬効は天然物に近く、基本的には柳（サリシン）から取れるサリチル酸の
効果です。ただ、サリチル酸はフェノール部分が粘膜に対して変成作用を
持ちますので、これをブロックするためにアセチル化したのです。
いわば、化学変化によって薬効を増したのではなく、副作用を低減させた
薬品だったのです。

現在ではアセチルサリチル酸よりも優れた解熱・鎮痛剤が開発されて、
アセチル・サリチル酸の教科書的な薬品としての意味は無くなっています。
しかし、現在もアスピリン（アセチルサリチル酸の商品名）はバイエル社の
主力商品であり、世界の薬品売り上げのＮｏ．３の地位を保っています。
その理由はアセチルサリチル酸に抗血栓作用が発見されたからです。
これによりアスピリンはオンデマンドな商品ではなく、オールウェイズユース
の商品として生まれ変わったのです。

酢酸の臭いがしたのならば考えられることは２つです。
(1)アセチルサリチル酸が加水分解した。
(2)未反応の酢酸（無水酢酸）が不純物として残っていた。
　※酢酸は有機溶媒中でも二量体を作って溶けるので混入しやすい。

＞なんで再結晶した後のアセチルサリチル酸は加水分解して酢酸とサリチル酸に
ならなかったのでしょうか？
いい質問だと思います。
実は水が存在するところでは加水分解は徐々に進行しているのです。
ただ、有機反応は共有結合の変化が必要で、時間がかかるものが多いのです。
目の前のアセチ...続きを読む

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