生徒実験記録用ノート[PDF]

録
験記
実験は、理科の中心です。化学分野では特に重要となるので、
漏らすことなく観察し、
わかったことは事細かに記録すること。
用
実
生 徒 2.2 酸と塩基④
ト
シー
中和滴定
)
生徒実験記録用シート
ジ
ペー
解説
表(
実験の流れ
中和滴定
める
水酸化ナトリウム水溶液の標定※
E
PIL
① 0.050mol/l シュウ酸標準液 10ml をホールピペットで正確に量り取り、コニカルビーカーに入れ、これに指示薬とし
ー
録ペ
記
裏(
食酢中の酢酸の定量
10 倍に薄めた食酢をホールピペットで 10ml 正確に秤取り、コニカルビーカーに入れ、これに指示薬と
①あらかじめ 水酸化ナトリウム水溶液の濃度を求める
してフェノールフタレイン溶液を 2 ~ 31 滴加える。
回目(ml)
2 回目(ml)
3 回目(ml)
②ビュレットを共洗いした後、評定した水酸化ナトリウム水溶液をビュレットに入れる。
0.00
10.03
20.05
はじめの目盛り
③ 10 倍に薄めた食酢 10ml の入ったコニカルビーカーにビュレットから水酸化ナトリウム水溶液を摘下し、中和の終
10.03
20.05
30.08
平均値(小数第 2 位まで)
点を求める。 終わりの目盛り
②ビュレットを共洗いした後、約 0.1mol/l 水酸化ナトリウム水溶液をビュレットに入れる。
③シュウ酸標準溶液 10ml の入ったコニカルビーカーにビュレットから水酸化ナトリウム水溶液を摘下し、中和の終点
を求める。
④同じ滴定操作を 3 回繰り返す。
3 回繰り返す。
④同じ滴定操作を
水溶液の滴定量
NaOH
○ シュウ酸標準溶液、食酢のホールピペット採取
10.03
10.02
10.03
10.03
ml
○ 水酸化ナトリウム水溶液のビュレットへの流入と滴定
①何を何で滴定しているか。
コニカルビーカーの内壁に先端をつけ、内
は共洗いしたものを用いる。
ジ)
□ ホールピペット □ コニカルビーカー □ ビーカー □ ビュレット □ ビュレットばさみ
□ スタンド □ メスフラスコ □ ロート □ 安全ピペット □ マグネチックスターラー
□ スターラーチップ
□ 水酸化ナトリウム NaOH □ シュウ酸 (COOH)2 ・ H2O □ フェノールフタレイン □ 食酢(試料)
E
PIL
てフェノールフタレイン溶液を 2 ~ 3 滴加える。
ホールピペットは乾いたものまた
生徒実験記録用シート
実験器具&試薬
2.
2 酸と塩基④
濃度既知の酸を用いて濃度未知の塩基の濃度を求
E
PIL
○ シュウ酸標準溶液をホールピペットで一定量秤取る。
○ 水酸化ナトリウム水溶液をビュレットに入れる。
○ シュウ酸標準溶液を水酸化ナトリウム水溶液で滴定し、正確な水酸化ナト
リウム水溶液の濃度を求める。
○ 10 倍に薄めた食酢をホールピペットで一定量秤取る。
○ 薄めた食酢を水酸化ナトリウム水溶液で滴定し、濃度を求める。
シュウ酸標準水溶液を水酸化ナトリウム水溶液で滴定。
実験資料については、冊子
指で押さえ、
膨らみを手のひらで握ると出る。
の該当ページに挟むこと。
壁を伝わらせて入れる。残った液は上の口を
活栓が閉じていることを確
②用いた酸・塩基の名称とその価数は。
活栓部分の空気を活栓をあけ
認して、ロートを使い(指で
シュウ酸
2 価、水酸化ナトリウム 1 価
て押し流す。
隙間を空ける)少し多めに流
③得られた結果から、中和の公式を用いて水酸化ナトリウムの濃度を求める。
し入れる。
2 価 ×0.050mol/l×10ml = 1 価 × x mol/l×10.03ml 0.0997mol/l
標線
④ホールピペットとビュレットはなぜ共洗いするのか。またコニカルビーカーが濡れていてもよい理由は。
コニカルビーカーの下に白い
録用
計量器具は正確に計るため共洗いで残っている汚れを落とす。一度正確に測定した試料の量は容器が濡れて
紙をひく。
いても変わらないため。
験記
実
演示
ト
シー 3.2 典型元素とその化合物の性質⑨
滴下前の目盛りを読んだ後、
⑤シュウ酸と水酸化ナトリウムの中和反応を化学反応式で書くと。 コニカルビーカーを手で回しな
標線の数 cm 上まで吸い上げ人
差し指で素早く押さえる。ピペッ
【アルカリ金属・アルカリ土類金属の性質】
トを左右に回しながら指をゆるめ
○ アルカリ金属の反応性
て液を降下させ標線に合わせる。
ナトリウムとカリウムをカッターで切断し、その切り口を観察。水に入
(COOH)2 + 2NaOH → (COONa)2 + 2H2O
がら滴定を行い、色の変色がす
⑥正確な濃度の水酸化ナトリウム水溶液をつくることができない理由は。
ぐにもどらなくなるまで滴下
演示実験記録用シート
指示薬を入れる。
水酸化ナトリウムは潮解性を持ち、空気中の水分を吸収してしまうほか、二酸化炭素も吸収し、正確な質量
し、終了時の目盛りを読む。
少量の溶液を入れ、ビュレットを横に寝かせて
を測ることができないため。
切り口の変化
水との反応
K
K
ゆっくり回しながらまんべんなくぬらし、その溶
Na
れたときの反応を確認。
E
PIL
実験に用いる試薬 ナトリウム、カリウム共に切り口は金属光沢が見られたがすぐに酸化
3 ~ 5%含んでいる。酢酸の他にクエン酸、リン
Na
されて金属光沢が無くなった。水との反応では共に水素を発生して溶
水酸化ナトリウム水溶液 水酸化ナトリウムの固
ゴ酸などの酸も含まれている。
スフラスコに移す。純水をくびれの八分目程度ま
けたがカリウムの方が激しく反応した。
体は潮解性があり、空気中の水蒸気や二酸化炭素
フェノールフタレイン溶液 酸・塩基指示薬。変
ら純水を注意深く入れて目の高さを標線に合わせ
で入れ、水平にふり混ぜてよく溶かす。洗びんか
二酸化炭素
を吸収しやすく正確な濃度の溶液を調整すること
色域:pH8.3 ~ 10.0(無色~赤)
て、液面を標線に一致させる ( こまごめピペット
○ 石灰水に二酸化炭素を通じたときの変化
ができない。このためシュウ酸などの標準溶液で
中和滴定でもちいられるガラス器具及びその操作
などを用いて純水を滴下してもよい )。栓をした
石灰水に二酸化炭素を通じていったときの変化を観察。
中和滴定を行い、正確な濃度を求める必要がある。
中和滴定では、ガラス器具内の溶液の濃度や体
液を調整できる。このため中和滴定の標準溶液
するにはメスフラスコを用いる。メスフラスコは
K+
○ 炎色反応
として用いられる。また、シュウ酸の化学式は
かわいたものか純水で洗ったものを使用する。薄
アルカリ金属、アルカリ土類金属の塩化物を水+エタノールに溶かした
H2C2O4 とも表す。
溶液に炎をつけて炎の色を確認。
めた溶液をつくるときは原液を、固体結晶を溶か
Sr 2+
食酢 エタノールの酢酸発酵でつくられ、酢酸を
すときは結晶をそれぞれその量を正確に量ってメ
カリウムイオンは紫、ナトリウムイオンは橙っぽい黄色、ストロンチ
ウムイオンは赤、バリウムイオンは黄緑色の炎になった。
食酢中の酢酸の濃度を求める
メニスカス 液面は表面張力によって横から見る
滴定の操作 いすに座って、ビュレットの正面で
1 回目(ml)
2 回目(ml)
3 回目(ml)
と曲面になっている。これをメニスカスという。
滴定を行う。実験台に両ひじをつけ、両手がビュ
0.00
6.50
12.99
はじめの目盛り
容器の目盛りを読むときはそのメニスカスの一番
レットにつくようにスタンドを前後に調節する。
6.50
12.99
19.50
終わりの目盛り
平均値(小数第 2 位まで)
下を真横から読み取るようにする。
活栓を少し押し込むようにしながら回し、ゆっく
NaOH 水溶液の滴定量
ら倒置してよくふる。
シ ュ ウ 酸 標 準 溶 液 シ ュ ウ 酸 の 結 晶( 化 学 式
積 ( つまり溶質の物質量 ) が問題となるので、使
二酸化炭素を通じると、最初は炭酸カルシウムができるため白濁する
用する器具の洗浄には十分な注意が必要である。
(COOH)2 ・ H2O)は安定で、組成が変化しないた
石灰水
が、通じ続けると炭酸水素カルシウムになるため透明になった。
め一定量を秤取ることができ、正確な濃度の溶
メスフラスコの使い方 正確な濃度の溶液を調製
Na +
メスフラスコ
Ba 2+
※目盛りは 0.01ml まで読む。
液は捨てる。
6.50
りと一定の速度で滴下する。コニカルビーカーを
6.49
6.51
水平にふり混ぜて溶液を均一にする。終点付近で
6.50
ml
自分たちで行う実験はもちろん、演示実験について
は 1 滴滴下するごとによくふ
①何を何で滴定しているか。
り混ぜる。さらに先端に液を
も「演示実験記録用シート」にしっかり書いておく
10 倍に薄めた食酢を
0.0997mol/l の水酸化ナトリウム水溶液で滴定。
洗瓶
出し、コニカルビーカーの内
②用いた酸・塩基の名称とその価数は。
こと。特に色やにおい、音の有無など実験でわかっ
壁につけ落とす。滴定後はコ
酢酸 1 価、水酸化ナトリウム 1 価
標線に
ニカルビーカーを水道水でよ
たことはすべて書き込んでおくこと。
③得られた結果から、中和の公式を用いて薄めた食酢の濃度を求める。
(食酢中の酸は全て酢酸として扱う)
合わせる く洗い、純水ですすいで次の
1 価 ×0.0997mol/l×6.50ml = 1 価 × x mol/l×10ml 0.0648mol/l
滴定に備える。
④得られた結果から食酢原液の質量%を求めると。
(食酢の密度は 1.0g/ml として扱う)
0.0648mol/l×1l×60g/mol ÷ (1.0g/ml × 1000ml) × 10 ×100 = 3.89%
感想
水酸化ナトリウムは潮解性を持ち、空気中の水分を吸収してしまうほか、二酸化炭素も吸収し、正確な質量
を測ることができないため。