この実験について
リン酸を水酸化ナトリウムで、滴下量を制御しながら滴定します。pHと4種類すべてのリン酸のプロトン化率を測定しながら、3つの化学量論的当量体積を追跡します。
学習目標
- 酸と滴定液の量から塩基当量を計算します。
- 滴定領域とリン酸種の分布との関係を調べます。
- 当量点と、目視で明瞭にわかる終点を区別します。
使い方
- 10.05 mLの滴を加え、初期応答を確認します。
- 2pHと化学種の存在比を記録しながら、第1および第2当量体積に向けてNaOHを加えます。
- 3平衡の重なりと水の影響を考慮しつつ、半当量領域を対応するpKa値と比較します。
- 4第3当量点を調べ、水溶液中でその終点が明瞭に確認しにくい理由を説明します。
モデル
前提条件
- pKa値は2.15、7.20、12.35で、25 °CにおけるKwは10のマイナス14乗です。活量の代わりに濃度を用います。
- 加えた滴定液の体積はすべて希釈に寄与します。系は二酸化炭素に対して閉じており、リン酸塩の沈殿やその他の副反応は考慮しません。
- リザーバーは目盛り付きの50 mLビュレットではなく、規格化された送液を図示したものです。送液時計は添加体積を制御するもので、中和速度を計算するものではありません。
- 仮想指示薬の色は説明用であり、数値表示メーターはpHを示します。第3当量点が水溶液中で実用上明瞭な終点を示すとは仮定しません。
授業で試してみましょう
- Q1連続する当量領域を通じて、優勢なリン酸種が変化するのはなぜですか？
- Q2指示薬の終点が明確に確認できなくても、なぜ第3当量点が存在するのですか？
よくある質問
各当量点で、すべての分子が瞬時に次のプロトン化状態へ変わるのですか？
いいえ。どの点でも平衡分布になっています。当量体積でも、複数のプロトン化状態が共存することがあります。
酸または塩基の濃度が変わると、当量体積も固定値ではなくなりますか？
いいえ。酸の量を塩基の濃度で割った値に応じて変わります。対応する実際の注入体積を使って曲線を再プロットします。