(3) 酢酸水溶液のモル濃度は何mol/l
発展例題11 二酸化炭素の定量
空気中の二酸化炭素の量を測定するために, 5.0×10-3mol/Lの水酸化バリウム水溶液
100mL に標準状態の空気 10L を通じ, 二酸化炭素を完全に吸収させた。反応後の上澄
み液 10mLを中和するのに, 1.0×10-2mol/Lの塩酸が7.4mL 必要であった。もとの
空気10L中に含まれる二酸化炭素の体積は標準状態で何mL か。
考え方
二酸化炭素を吸収したとき
の変化は,次式で表される。
Ba(OH)2 +CO2
BaCO3+H2O
この反応後に残っている
Ba(OH)2がHCI で中和さ
れる。 Ba(OH)2は2価,
HCI は1価である。
別解 水溶液中のCO2を
2価の酸である炭酸H2CO3
と考えると,全体の中和に
ついて次の関係が成立する。
酸が放出する H+の物質
量=塩基が受け取るH+の
総物質量
問題 162
(解答)
吸収したCO2 を x〔mol] とすると, 化学反応式から,残る
PO
Ba(OH)2 の物質量は次のようになる。
(5.0×10-×-
1000-x) (mol)
反応後の水溶液100mL から 10mL を用いたので、
100
2×(5.0×10-3×
10
-x) x -=1×1.0×10-²x 7.4
1000
100
1000
これより,x=1.3×10-4 mol となり, CO2 の体積は,
22.4×10mL/mol×1.3×10-4mol=2.91mL=2.9mL
別解 上澄み液10mL と中和する塩酸が7.4mL なので, 溶
液100mLを中和するために必要な塩酸は 74mLである。 吸収
したCO2 を x [mol] とすると, CO, と HCI が放出したH+の総
物質量は, Ba(OH)2が受け取ったH+の物質量と等しい。
2×x+1×1.0×10-2x-
74
1000
したがって, x=1.3×10mol となる。
=2×5.0×10-3x
100
1000