第 8 回

自然科学入門（化学）第 8 回
8-1
前回のまとめ ( pH の計算：水素イオン濃度の逆数の対数、水中ではH3O+ )
問 1. 以下の水素イオン濃度（[H+] ）及び水酸化物イオン濃度（[OH-]）溶液の pH を求めなさい。
1) [H  ]  0.1 mol / L
3) [OH  ]  0.05 mol / L
2) [H  ]  2  10 6 mol / L
4) [OH  ]  3  10 4 mol / L
問 2. 以下のpH 又はpOH を示す溶液の水素イオン濃度（[H+] ）を求めなさい。
1) pH  1.0
3) pH  2.30
2) pOH  4
4) pOH  8.70
問 3. 以下の強酸・強塩基溶液の pH を求めなさい。
1) 0.1 mol / L HCl
3) 5  10 4 mol / L HNO 3
5) 0.05 mol / L KOH
7) 3  10 5 mol / L NaOH
2) 0.1 mol / L H2 SO 4
4) 3.65%( w / v ) HCl
6) 0.2 mol / L Ca(OH) 2
8) 1% NaOH
問 4. 以下の弱酸・弱塩基溶液の pH を求めなさい。
1) 0.05 mol / L CH3 COOH (  0.015 )
3) 5  10 4 mol / L CH3 COOH (  0.02)
5) 0.05 mol / L NH3 (  0.015 )
7) 3  10 5 mol / L NH3 (  0.03)
2) 0.1 mol / L HCOOH (  0.005 )
4) 0.2%( w / v ) CH3 COOH (  0.01)
6) 0.1 mol / L CH3NH2 (  0.008 )
8) 1.7% NH3 (  0.006 )
3 中和滴定 (p 46 )
8-2
中和反応：水中では、酸と塩基が反応して塩と水が生成する
HCl  NaOH  NaCl  H2 O
酸　＋　塩基　 塩　＋　水
酸　H2 SO 4
CH3 COOH
HCl

＋　塩基　 塩　＋　水

2 NaOH  Na 2 SO 4

H2 O

NaOH
 CH3 COONa 
H2 O
NH3 (  NH 4 OH)  NH 4 Cl

H2 O
水中では、 H+ とOH- が
反応し、H2O が生じる
標準液
ビュレット中には
10個/mLの
* 中和＝中性になることとは違う
中和滴定：中和反応（化学反応）を利用して、試料中の濃度（量）を測定する
HCl  NaOH  NaCl
(? 個)　( V個)　( V個)
?  V (mol)

H2 O
100 個の
だけになった
何 mol づつ反応
（何個）
〇試料濃度 N’(mol/Lの濃度)、試料溶液量 V’(mL) を使用
その中には N’ x V’ mol が含まれる
10 mL 加えたら
がなくなった
標準液濃度 N (mol/L)、標準液量 V (mL)と反応
（標準液 V mL中には N x V mol が含まれる）
NV  N' V'
未知数は N’
〇試料量 S mg （その中にy mg = x mmol）、
滴定（標準液 N mol/L、 V mL）
x  NV
y  NV  Aの分子量
y
純度(%)   100
S
＊NV=N’V’ を用いるときは、H+ と OH- の反応であることを忘れずに！
試料中には
100個のがあった。
P 46 練習問題改
1)
濃度未知の酢酸 (CH3COOH : 60.0) 水溶液 20 mL を中和するのに、0.25 mol/L の水酸化ナトリウム
(NaOH : 40.0)水溶液 40 mL を要した。この酢酸のモル濃度 (mol/L) 及びパーセント濃度 (w/v %) を求めなさい。
＜モル濃度＞
NV  N' V ' より 0.25 (mol / L )  40 (mL )  N' (mol / L )  20 (mL )
＜パーセント濃度＞
2)
3
 100  3 w / v%
100
濃度未知の硫酸 (H2SO4: 98.0) 10 mL を中和するのに、0.30 mol/L の水酸化ナトリウム(NaOH : 40.0)水溶液
40 mL を要した。この硫酸のモル濃度 (mol/L) 及びパーセント濃度 (w/v %) を求めなさい。
＜モル濃度＞
硫酸の濃度を N' mol / Lとすると、その水素イオン濃度は 2  N' mol / L となるので、
0.30 (mol / L )  40 (mL )  2  N' (mol / L )  10 (mL )
 N'  0.6 (mol / L )
＜パーセント濃度＞
3)
0.5 (mol / L )  0.5  60 g / L  30 g / L  3 g / 100 mL 
 N'  0.5 (mol / L )
0.6 (mol / L )  0.6  98 g / L  58.8 g / L  5.88 g / 100 mL 
5.88
 100  5.88 w / v%
100
水酸化ナトリウム(NaOH: 40.0) 1 g 水に溶かした。この溶液を中和するのに、1.0 mol/L の塩酸
20 mL を要した。この水酸化ナトリウムの純度 (%) はいくらか。
中和反応式（化学反応式）は
NaOH  HCl  NaCl  H2 O
1 (mol) : 1 (mol) の反応である
1 mol / L HCl 1 mL  1 (mol / L )  1 (mL )  1 mmol HCl  1 mmol NaoH  1 40  40 mg NaOH
1 mol / L HCl 20 mL を要したから
20  40(mg)  800 mg  0.8 g

0 .8
 100  80%
1
8-3
滴定の終点（当量点、中和点）はどのように決めるか
8-4
滴定曲線: 標準液の添加量 (mL) とそのpH 変化を示したもの
14
pH
酢酸、塩酸、アンモニアを標準液で滴定したときの pH 変化
12
0.1 mol / L NH3
 0.1 mol / L HCl
終点（過不足なく反応した点）ではpH が大きく変化している。
10
PP
8
0.1 mol / L CH3 COOH
 0.1 mol / L NaOH
6
pH ジャンプ
この付近の滴定量では、1滴でpH が大きく変化
MR
4
0.1 mol / L HCl  0.1 mol / L NaOH
20.00 mL HCl  19.95 mL NaOH
20.00 mL HCl  20.05 mL NaOH
2
pH  3.90
pH  10.10
１滴で 6 変化
0
0
10
20
30
40
mL
この間であれば誤差はほとんどない！
終点付近のpHとなるように滴定する
0.1 mol / L HCl
 0.1 mol / L NaOH
pH 指示薬 : pH により構造が変わり、色が変化する（変色域）
代表的な pH 指示薬
指示薬
例フェノールフタレイン (PP)
変色域（pH）
メチルレッド (MR)
3.1 （赤）～ 4.4 (橙黄）
メチルオレンジ (MO)
4.2 （赤）～ 6.2 (黄）
ブロモチモールブルー (BTB)
6.0 （赤）～7.6 (青）
フェノールフタレイン (PP)
8.0 （無）～ 9.8 (赤）
無色(酸性）
赤紫色(塩基性）

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