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酸塩基滴定の実験




化学において、酸 - 塩基力価は、一方が他方を完全に中和するまで、酸性溶液と塩基性溶液との組み合わせである。中和された溶液は未知の濃度のものです。この時点で、中和に達するために加えられる量は、未知の濃度の溶液がどれだけ塩基性または酸性であるかを決定する。既知の濃度の溶液は「標準溶液」または「滴定剤」と呼ばれます。酸塩基滴定が唯一のタイプの滴定ではありませんが、それらは最も一般的です。

プロセスの基礎

標準液は濃度未知の液の逆です。一方が酸であれば、もう一方は塩基です。これは、滴定剤が未知の濃度の溶液を中性、酸性または塩基性のpHに「押す」ことを意味します。最初に標準的な解決策が素早く追加されます。未知の濃度の溶液(「滴定剤」)に添加された染料が色を変え始めるとき、これは未知の濃度の溶液が7.0(中性)に等しいpHに近づいている、すなわちそれが中和されていることを示す。次いで標準溶液をさらにゆっくり加える。中和が達成されようとしているとき、滴定剤を滴加する。滴定剤濃度を測定するとき、これは実験を非常に正確にします。

指標

酸塩基滴定の指示薬は、滴定されたpHが7.0(中性)を超えると理想的に色が変わる。一般的に、使用されている指標は7.0の値を正確に測定していませんが、それらは十分に近づいています。例えば、リトマスは、以下に説明するように、非常に近いpH約6.5で変色するため、酸塩基滴定の優れた指標です。インジケーターはテストされたソリューションと反応するので、可能であれば、数滴だけ、控えめに使用してください。

等価点

タイトルが完全に無力化されたときに「等価点」に達する。数滴の滴定剤はpHを著しく変化させるでしょう。これは、中性pH7.0でのヒドロニウム(H 30 +)および水酸化物イオン(OH)の濃度が非常に低いためであり、技術的には、両者について10 −7モル(モル/リットル)である。一般的な酸や塩基は、これらよりもはるかに高濃度の水素や水酸化物を含んでおり、1〜2滴の酸や塩基はそれらを何桁も増加させるでしょう。リトマスのようなインジケーターは1〜2滴の損益分岐点にしか色が変化しないため、これはインジケーターの使用に非常に役立ちます。

滴定曲線

モモメーターの測定値が各滴定剤の添加と共に得られる場合、滴定pHは添加された滴定剤の体積または質量の関数としてプロットすることができる。濃度に関する上記の議論によれば、曲線は平衡点で非常に急勾配になり、それをグラフで決定することを非常に容易にする。

反応

実験室で滴定実験として行うことができる中和反応のいくつかは次のとおりです。

NaOH + HCl→NaCl + H 2 O 2 HCl + Ba(OH)2→BaCl 2 + 2H 2 O HCl + NH 3→NH 4 Cl

最初の2つの反応では、分子はそれらの元素を交換し、それ故に「置換反応」と呼ばれる。中和反応は、最後の式に示されているように、必ずしも置換反応または水の生成である必要はなく、これは「組み合わせ反応」である。

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