この実験について
ビュレットから25 mLの酸に水酸化ナトリウムを加えます。1滴ずつ加えるか、コックを開いて加えながら、滴定曲線が描かれていく様子を観察しましょう。pHは電荷収支から正確に計算されるため、当量点での急激な変化や弱酸の緩衝領域が、慎重に行った実験と同じように現れます。
学習目標
- 滴定曲線から当量点を読み取る
- 強塩基で滴定した強酸と弱酸の曲線を比較する
- 色の変化が曲線の急変部分に入る指示薬を選ぶ
- 当量点の体積から未知の濃度を求める
使い方
- 1パネルで酸、その濃度、NaOHの濃度を選びます。
- 2最初は +2 mL で素早く進め、pH が上がり始めたら 1 滴ずつ加えます。
- 3指示薬の色が変わる瞬間を観察し、当量点の線と比べます。
- 4酢酸に切り替えて、同じ操作を繰り返します。初期 pH が高く、緩衝領域の傾きが緩やかなことに注目しましょう。
モデル
前提条件
- 温度は 25 °C なので、Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ です。
- 酢酸の Ka = 1.8 × 10⁻⁵ です。活量の影響は無視します。
- 体積は正確に加算され、1 滴は 0.05 mL です。
授業で試してみましょう
- Q1HCl では当量点の pH が 7 なのに、酢酸では 7 より高くなるのはなぜですか？
- Q2弱酸の滴定で不適切な結果をもたらす指示薬はどれですか？また、それはなぜですか？
- Q3当量点の体積の半分のところで、酢酸の曲線の pH を読み取ります。それはどの定数と等しいですか？
- Q4NaOH の濃度を 2 倍にすると、当量点の体積はどのように変化しますか？
よくある質問
終点と当量点の違いは何ですか？
当量点とは、塩基の物質量が酸の物質量と等しくなる点です。終点とは、指示薬の色が変わる点です。適切な指示薬を使えば、この2つの点はほぼ一致します。
なぜ当量点付近で曲線が急激に上昇するのですか？
酸のほとんどが消費されているため、塩基を1滴加えるだけで水素イオン濃度が何桁も変化します。
pHは計算値ですか、それとも近似値ですか？
通常の簡略化をせずに電荷収支全体を数値的に解いて計算するため、曲線全体にわたって正確です。