カテゴリ:学校風景

化学基礎

投稿日時 : 2014/02/27

　学年末考査が終了し、授業の残りもわずかとなりました。
　今週の実験は中和滴定でした。

実験１４　中和滴定

　中和滴定は、酸や塩基の水溶液の濃度を決定する大切な実験です。

　まずは、この実験に欠かせない、４つの器具の紹介から授業を始めました。
　写真は、ホールピペットとメスフラスコです。ホールピペットは、一定の体積の溶液を取る器具で、メスフラスコは固体や液体を一定の体積に薄める器具です。

　次は、コニカルビーカーとビュレットです。ビュレットから塩基の水溶液を滴下し、コニカルビーカー中の酸の水溶液を中和します。ビュレットは目盛りがあり、入れた溶液の体積を知ることができます。コニカルビーカーは普通のビーカーよりやや口が狭くなっていて、振り混ぜても液がこぼれにくい形になっています。

　今回の実験では食酢中の酢酸の濃度を決定します。
　まずは、ホールピペットとメスフラスコを使い、食酢を正確に10倍に薄めます。10倍に薄めた食酢を10mLホールピペットでコニカルビーカーに取ります。本実験では、ここまでの操作を教員側で行いました。

　生徒はビュレットを操作して、中和を行い、滴下量から食酢中の酢酸の濃度を計算します。
　10倍に薄めた食酢にフェノールフタレイン溶液を1滴加えます。次に、ビュレットの目盛りを読みます。最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取るのは常識です。写真のビュレットの液面を、私は8.28mLと読み取りました。

　ビュレットを操作して、慎重に0.100mol/L水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、混ぜても淡い赤色が消えなくなったときが中和完了です。

　中和が終わったときのビュレットの目盛りは、15.31mLと読み取りました。ちなみに数滴加えすぎただけで、溶液は赤くなりました。

　15.31－8.28＝7.03mLと滴下量を計算できました。このような中和を３回ほど繰り返し、滴下量の平均値を求めるのですが、ここでは、7.03mLを平均値として濃度の計算を行います。

　「酸の価数×酸のモル濃度×酸の体積＝塩基の価数×塩基のモル濃度×塩基の体積」の式を用いて、10倍に薄めた食酢のモル濃度を求めます。
　1×酸のモル濃度×10＝1×0.100×7.03　酸のモル濃度＝0.0703mol/L

　元の食酢のモル濃度は10倍になるので、0.703mol/L

　1L＝1000mLの食酢の密度を1g/mLとすると、1000mL×1g/mL＝1000g

　1Lの食酢に含まれる酢酸(分子量60)は、0.703mol×60g/mol＝42.18g

　(42.18g÷1000g)×100＝4.218%　四捨五入して、4.22%と計算できました。

　食酢のラベルには酸度4.2%とあるので、実験成功と言えると思います。