中和滴定実験 がんばっていきましょい。 【準備】 試薬:水酸化ナトリウム標準溶液(0.1mol/l)・食酢・蒸留水 フェノールフタレイン溶液 器具:ビュレット・ビュレット台・ホールピペット(10ml)・メスフラスコ コニカルビーカー・ビーカー・漏斗 【中和滴定実験】 や 目的: 市販の食酢の濃度を求めてみよう。 化学反応式: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O ちなみに、酢酸ナトリウムは、 塩の分類でいうと、( 酸性塩 ・ 正塩 ・ 塩基性塩 ) です。 水溶液の性質は( 弱酸性 ・ 中性 ・ 弱塩基性 ) です。 弱酸 と 強塩基 の塩なので加水分解が、 起こる!! ビュレットには、 NaOHaq を入れる。 ※食酢(酢酸)は、 10倍に薄めて使用する。 コニカルビーカーには、 CH3COOHaq を入れる。 【酢酸水溶液に水酸化ナトリウムを滴下したときの滴定曲線は? 】 指示薬としてフェノールフタレインかメチルオレンジをコニカルビーカーに入れる。 pH 14.0 指示薬として適当なものはどっち? フェノールフタレインです!! 赤色 9.8 ① ①:フェノールフタレインの変色域 8.0 無色 7.0 中和点 塩の加水分解の影響で、上に移動する。 酢酸ナトリウムが弱塩基性。 黄色 4.4 ②:メチルオレンジの変色域 ② 3.1 0 赤色 滴定量 (ビュレットからNaOHaqを滴下する量) 【使用する主な器具】 ① ② ビ ュ レ ッ ト ③ コ ニ カ ル ビ ー カ ー ホ ー ル ピ ペ ッ ト ④ メ ス フ ラ ス コ な水 らで なよ いく 器洗 具っ はて どか れら ?使 用 し な け れ ば し共 な洗 くい て( は使 な用 らす なる い溶 器液 具で は洗 どう れこ ?と ) を 【操作1 】 ホールピペットで食酢 10mlをメスフラスコに 取り、水を標線まで加 えて、全体を100mlと し(10倍に薄める)、コ ニカルビーカーにあけ る。 【操作2 】 操作1で使用した ホールピペットを 水でよく洗ったあと、 10倍で薄めた食酢 で共洗いする。 何故じゃ? 原液の食酢を使用しているので、 そのまま使っては濃度が大きく なってしまうし、共洗いしなければ、 水で洗ったので濃度が小さくなって しまう。 【操作3 】 3個のコニカルビーカー(A)、(B)、(C)に、 10倍に薄めた食酢を、共洗いしたホールピペットで 10mlづつ取り、指示薬として フェノールフタレイン溶液を1~2滴加える。 (A) (A) (B) (B) (C) (C) 【操作4 】 ビュレットに0.1mol/lの水酸化ナトリウム標準溶液を 漏斗(ろうと)を用いて入れる。入れ終わったら、 漏斗ははずしておく。 閉まっているかどうか、注意してください。 【操作5 】 ビュレットの下に適当なビーカーを置いて、コックを開き、 ビュレットの先端にも溶液を満たし、目盛りの読みやすい 位置に水酸化ナトリウム標準溶液の液面を合わせる。 はじめの目盛を目分量で10分の1まで読んで、 プリントの表に記録する。 漏斗(ろうと)とビュレットの間に隙間を作らないと、 なかなかうまく溶液が入っていきません。 「0」の目盛よりも 少し多く入れて...、 0 見やすい箇所に 目盛を合わせて、 1回 1回 (普通は「0」に合わせる) 2回 2回 滴定開始。 3回 3回 三回やって、 平均をとります。 ※6~7mlの間が中和点になるはずです... 【操作6 、7】 コニカルビーカー(A)に、ビュレットから0.1mol/lの 水酸化ナトリウム標準溶液を滴下していき、 時々コニカルビーカーを振って、 液の色が薄いピンク色になったところで、 水酸化ナトリウム標準溶液の滴下をやめ、 ビュレットの目盛りを読んで、プリントの表に記録する。 水酸化ナトリウム標準溶液をビュレットの目盛りが 読みやすい位置に合わせた後、 コニカルビーカー(B)、(C)についても 同様な実験をし、ビュレットの目盛りを読んで、 表に記録する。 (濃い) 【ヒント】 息を吹きかけても、 色は消えます。 【選択】 ① 空気中の窒素のため ② 空気中の酸素のため ③ 空気中の二酸化炭素のため ④ 三浦穣の息が臭いから ⑤ 三浦穣の息がいい匂いだから ⑥ 実は三浦穣ではない。 もうおわかりですね。 空気中の二酸化炭素のせいで、 中和反応が進行してしまったため なのです。 こんな中和反応が進んでしまう。 H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2O H2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2H2O 考察1 使用した酸 (CH3COOHaq)食酢を10倍に薄めて使用 1価 m X mol/l c 使用した塩基 (NaOHaq ) 1価 m’ 0.1mol/l c’ 10ml v 3回の平均値 (各班の結果)ml v’ mcv=m’c’v’ 考察2 考察1で出したモル濃度の10倍が、食酢のモル濃度となる。 y=10X 質量パーセント濃度はどうなる? 食酢のモル濃度を y mol/l とする(各班により異なる値)。 y mol/l の食酢を1l(1000ml)持ってくると、 酢酸の分子式:C2H4O2=60(g 食酢溶液:CH3COOHaq 1000ml、 密度は1.0(g / cm3)だから 1000g 溶液の質量 w+W (g) 溶質:CH3COOH / mol)=M ←ちなみに こいつは示性式 n = y mol w = n・M = y×60 (g) 溶媒:H2O 溶質の質量 w (g) 質量パーセント濃度 = 溶質の質量 ×100 (%) 溶液の質量 = w ×100 (%) W + w W:溶媒の質量 w:溶質の質量 W+w:溶液の質量 以上の知識を利用して、 食酢の質量パーセント濃度を出してみましょう!! こ こ に 注 目 。 使 用 し た 食 酢 で す 見えないって? 。 拡大してみるかい? どうじゃ!? まだ見えない? お・ま・せ・さん 考 察 終 了。 ※考察3は自力でできますな。 ちなみに更におまけで言っておくと、時間のたった状態の水酸化ナトリウムを使用た場 合、二酸化炭素で中和されてしまい、実際の濃度より酢酸の濃度は小さい値になってし まうのではないでしょうか? 後片付けは、しっかりとやりましょう。 ・ビュレットはそのままにしておく。 ※中の水酸化ナトリウム水溶液は元のビーカーに戻してください。 ・食酢と水酸化ナトリウム水溶液もそのまま。 ・コニカルビーカーとメスフラスコは水洗い。 ・ホールピペットも水洗い。 ・机の上はきれいに拭きましょう。 お疲れ様でした、それではさようなら!! お し ま い こ れ に て 、 1班 2班 3班 4班 5班 8.2ml(0.082)4.9% 7.8ml(0.078) 4.7% 8.1ml(0.081)4.9% 7.5ml(0.075)4.5% 8.0ml(0.080)4.8% 6班 7.5ml(0.075)4.5% 7班 7.4ml(0.074)4.4% 8班 7.4ml(0.074)4.4% 9班 7.8ml(0.078)4.7% 10班 8.3ml(0.083)5.0% 1班 2班 3班 4班 5班 7.6ml(0.076)4.4% 7.6ml(0.076)4.6% 7.9ml(0.079)4.7% 7.2ml(0.072)4.3% 6.6ml(0.066)4.0% 6班 7.8ml(0.078)4.7% 7班 4.6ml(0.046) 8班 7.3ml(0.073)4.1% 9班 12.1ml(0.121) 10班 9.0ml(0.090)5.4%
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