酸塩基滴定理論

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著者: Robert Simon
作成日: 23 六月 2021
更新日: 16 11月 2024
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化学では、滴定とは、化学者が溶液中の物質を知っていれば、溶液の濃度を正確に見つけるプロセスです。これは、塩酸や水酸化ナトリウムなどの酸や塩基の濃度を決定するのに非常に便利です。通常、化学者は、混合物の色が突然変わり、滴定の終了を知らせるまで、2番目の溶液を1滴ずつ加えます。

基本プロセス

濃度が不明な溶液は「力価」と呼ばれます。追加された溶液は「滴定液」と呼ばれます。酸塩基滴定では、十分な滴定液が力価に加えられて中和されます。そのため、力価が塩基の場合、化学者は力価として酸を加えます。

検査技師は、中和ポイントを示す前に力価に色インジケータを追加します。これは重要です。滴定剤の追加が速すぎると、技術者は中和点まですぐに行き、滴定剤に到達するのに必要な量を正確に知ることができないためです。

指標

酸塩基滴定では、pH 7.0で中和点が生じます。 Litmusは、酸塩基滴定の優れた指標です。これは、以下に説明するように、約6.5のpHで色が変化するためです。インジケータは測定対象の溶液と反応するため、適度に使用する必要があります(可能な場合は数滴のみ)。

等価点

滴定剤がすべての力価を完全に中和し、中性水を残す点は、「等価点」と呼ばれます。これは、滴定剤がすべての力価を「使い果たした」ときです。酸と塩基は完全に相殺されました。このような相互相殺の例を、次の化学式に示します。

HCl + NaOH-> NaCL + H2O

平衡状態では、溶液のpHは7.0です。

滴定曲線

pHメーターを使用する場合、滴定剤が追加されると、定期的にpHを記録できます。滴定液の量に対するpHのプロット(垂直軸として)は、等価点周辺で特に急な傾斜曲線を生成します。 PHは、溶液中のH3O +濃度の尺度です。中性溶液に1滴または2滴を加えると、H3O +濃度が10倍以上大きく変化します。添加量を2倍にしても、濃度はほとんど変化しません。これにより、その1つの領域で滴定曲線が非常に急峻になるため、グラフでの等価点の識別が非常に簡単になります。したがって、力価を中和するために必要な滴定剤の量は、正確に定量するのが簡単です。

電位差滴定

滴定曲線は、滴定液に対する導電率(縦軸)もグラフ化できます。酸と塩基は電気を通します。したがって、電極を力価に挿入することで導電率を測定できます。電極はバッテリーと電流計(または電圧計)に取り付けられます。滴定曲線は、等価点で急激に変化します。この場合、導電率は、等価点で顕著な最小値を持ちます。この方法には、中和反応に干渉または関与して結果に影響を及ぼす可能性のあるインジケーターが必要ないという利点があります。