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酸塩基滴定の基本md 8118d42
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酸塩基滴定さんえんきてきてい基本きほん

date2026-07-14document_iddoc_73523a354029da6652a9d5106eb9cdfddescription酸塩基滴定を、中和反応の物質量比から未知濃度を逆算する操作として定義し、当量点の計算を証明付きで整理する。prerequisites酸と塩基の基本 / 物質量とモル / 化学反応式と量的関係type講義statusactiverelateddata/lecture/chemistry/theoretical/theoretical-chemistry-portal.lecture.n.md / data/lecture/chemistry/theoretical/acids-and-bases-basics.lecture.n.md / data/lecture/chemistry/theoretical/amount-of-substance-and-moles.lecture.n.md
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1導入どうにゅう

この講義こうぎでは、酸塩基滴定さんえんきてきていacid-base titration中和ちゅうわしたという事実じじつから、未知みち物質量ぶっしつりょう濃度のうど逆算ぎゃくさんする操作そうさとして解説かいせつする。

滴定てきていでは器具きぐ操作そうさ目立めだつが、計算けいさん本体ほんたい反応式はんのうしき係数比けいすうひである。体積たいせきどうしをそのまま比較ひかくせず、かなら物質量ぶっしつりょうなおしてから比較ひかくする。

2用語ようご定義ていぎ

滴定てきていtitrationとは、濃度のうど既知きち溶液ようえき少量しょうりょうずつくわえ、反応はんのう完了点かんりょうてんから未知みち濃度のうど物質量ぶっしつりょうもとめる操作そうさである。

標準液ひょうじゅんえきstandard solutionとは、濃度のうど正確せいかくかっている溶液ようえきである。

当量点とうりょうてんequivalence pointとは、さん塩基えんき反応式はんのうしき係数比けいすうひどおりに過不足かぶそくなく反応はんのうしたてんである。

終点しゅうてんend pointとは、指示薬しじやくなどで実験的じっけんてき検出けんしゅつする変化点へんかてんである。理想的りそうてきには当量点とうりょうてん一致いっちさせたいが、概念がいねんとしては区別くべつする。

3方針ほうしん

酸塩基滴定さんえんきてきてい計算けいさんは、つぎ順序じゅんじょ実行じっこうする。

  1. 中和反応式ちゅうわはんのうしきく。
  2. 当量点とうりょうてん反応はんのうしたさん塩基えんき物質量比ぶっしつりょうひむ。
  3. n=cV体積たいせき濃度のうど物質量ぶっしつりょうなおす。
  4. 未知量みちりょうく。

4直感的ちょっかんてき説明せつめい

濃度のうどかっている塩基えんきさんすこしずつくわえる。さんつプロトンを塩基えんきり、ちょうど過不足かぶそくがなくなった瞬間しゅんかん当量点とうりょうてんである。その瞬間しゅんかんには、反応式はんのうしき要求ようきゅうする物質量比ぶっしつりょうひ成立せいりつしている。

5厳密げんみつ説明せつめい

5.1関係式かんけいしき当量点とうりょうてんでは反応式はんのうしき係数比けいすうひ物質量比ぶっしつりょうひになる

仮定かていとして、中和反応式ちゅうわはんのうしきaA+bBproductsあらわされ、当量点とうりょうてんたっしたとする。結論けつろんは、反応はんのうした物質量ぶっしつりょう nA,nB について nA:nB=a:b である。

証明しょうめいする。当量点とうりょうてんとは、反応式はんのうしきどおりに過不足かぶそくなく反応はんのうしたてんである。反応式はんのうしき係数けいすう物質量比ぶっしつりょうひあらわすので、過不足かぶそくがない時点じてんでは消費しょうひされた物質量ぶっしつりょうa:b でなければならない。したがって nA:nB=a:b成立せいりつする。□

5.21:1 中和ちゅうわ公式こうしき理由りゆう

HCl+NaOHNaCl+H2O のように係数比けいすうひ1:1場合ばあい当量点とうりょうてんでは

n(HCl)=n(NaOH)

である。n=cV使つかうと、

cHClVHCl=cNaOHVNaOH

る。このしきは 1:1 反応はんのうでのみ直接ちょくせつ成立せいりつする。係数比けいすうひことなる場合ばあいは、係数けいすうふくめて立式りっしきする。

6具体例ぐたいれい

0.100[mol(NaOH)/L;NamtL-3]水酸化すいさんかナトリウム水溶液すいようえき 25.0[mL;L3] が、塩酸えんさん 20.0[mL;L3]中和ちゅうわしたとする。

反応式はんのうしきは 1:1 である。

HCl+NaOHNaCl+H2O

当量点とうりょうてんでは n(HCl)=n(NaOH) なので、

cHClVHCl=cNaOHVNaOH

体積たいせきおな単位たんいそろえればとして使用しようできる。したがって、

cHCl=0.100×25.020.0=0.125[mol(HCl)/L;NamtL-3]

7見分みわかた

がかり確認かくにんすること
滴定てきてい中和ちゅうわ反応式はんのうしき係数比けいすうひ
体積たいせきだけがなら濃度のうどけて物質量ぶっしつりょうなお
多価酸たかさん多価塩基たかえんきプロトンの個数こすう係数けいすう
指示薬しじやく終点しゅうてん当量点とうりょうてん

8どこまで成立せいりつするか

滴定計算てきていけいさんでは、反応はんのう反応式はんのうしきどおりに定量的ていりょうてき進行しんこうし、当量点とうりょうてん適切てきせつ検出けんしゅつできることを仮定かていする。弱酸じゃくさん弱塩基じゃくえんきでは滴定曲線てきていきょくせん指示薬しじやく選択せんたく重要じゅうようになる。

9最終形さいしゅうけい

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]当量点では反応式の係数比どおりに物質量が反応する
[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"boxed\")")]n=cV

10一言ひとことでいうと

酸塩基滴定さんえんきてきていは、中和ちゅうわ完了かんりょう物質量比ぶっしつりょうひとしてみ、未知濃度みちのうど逆算ぎゃくさんする操作そうさである。

11関連かんれんリンク

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