イントロ
既知濃度の滴数で未知濃度を測る
器具・量的関係・観察を一つにする
中和滴定は、濃度が分かる標準溶液を少しずつ加え、中和に必要な体積から試料溶液の濃度を求める操作です。
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定義
当量点と終点
- 教科書では
- 当量点はH⁺量とOH⁻量が化学量論的に等しい点、終点は指示薬の変化などから実験者が滴定を止めた点です。
- 言いかえると
- 適切な指示薬と操作によって終点を当量点へ近づけますが、二つは概念上同じではありません。ビュレットは加えた標準溶液の体積、ホールピペットは試料の一定体積を正確に量り取ります。三角フラスコは混合しやすくする器具で、体積を正確に測る器具ではありません。
公式
滴定値から濃度を求める
終点が当量点を適切に示すとみなせる測定で中和式を使います。
一価酸と一価塩基
c(acid)V(acid) = c(base)V(base)
両者が1価なら、各溶質の物質量が当量点で等しくなります。
- V溶液体積（同じ単位で比較可能、計算ではL推奨）
使うときのコツ
多価の場合はそれぞれの価数を掛けます。
解くコツ
器具で測った体積を整理し、反応式・価数・濃度・体積の対応表を作ってから中和の当量関係へ代入します。
手順
滴定操作の基本順序
- 1
器具を洗い、ビュレットは入れる標準溶液、ホールピペットは量り取る試料溶液で共洗いする
- 2
ホールピペットで一定体積の試料を三角フラスコへ取り、適切な指示薬を加える
- 3
ビュレットの初めの目盛を読み、攪拌しながら標準溶液を滴下する
- 4
終点付近は一滴ずつ加え、持続する変化を観察して止める
- 5
終わりの目盛を読み、体積差から滴下量を求めて複数回の一致を確認する
比較
| 器具 | 役割 | 読み方・洗い方 |
|---|---|---|
| ホールピペット | 一定体積を正確に取る | 試料溶液で共洗い |
| ビュレット | 加えた体積を差で測る | 標準溶液で共洗い |
| 三角フラスコ | 混ぜながら反応させる | 純水でぬれていても溶質量は変わらない |
| メスフラスコ | 一定体積の溶液を調製 | 標線まで合わせる |
器具ホールピペット
- 役割
- 一定体積を正確に取る
- 読み方・洗い方
- 試料溶液で共洗い
器具ビュレット
- 役割
- 加えた体積を差で測る
- 読み方・洗い方
- 標準溶液で共洗い
器具三角フラスコ
- 役割
- 混ぜながら反応させる
- 読み方・洗い方
- 純水でぬれていても溶質量は変わらない
器具メスフラスコ
- 役割
- 一定体積の溶液を調製
- 読み方・洗い方
- 標線まで合わせる
器具ごとに『濃度を変えたくない』か『物質量を失わなければよい』かが異なります。
例
- 場面
- 食酢10.00 mLを0.1000 mol/L NaOHで滴定し、終点まで12.50 mL要した。酢酸とNaOHを1:1とし、終点が当量点を適切に示すとして酢酸濃度を求める。
- 順に考えると
- NaOHは0.1000 mol/L×0.01250 L=0.001250 molです。反応比1:1なので酢酸も0.001250 mol。試料体積0.01000 Lで割ると0.1250 mol/Lです。
- ここが結論
- 酢酸のモル濃度は0.1250 mol/Lです。ビュレットの読みは終値−初値で12.50 mLとしました。
注意
当量点と終点を同一視しない
確認
確認テスト
Q1
中和滴定の当量点と終点の説明として正しいものはどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
ホールピペットは試料一定量、ビュレットは滴下体積を正確に測る
- 2
当量点は化学量論、終点は指示薬などの観察で定める
- 3
滴下量はビュレットの終値と初値の差
- 4
滴定は学校の安全手順、適切な指示薬、繰返し測定に従う