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基礎事項
水素イオンの量と水酸化物イオンの量が等しくなったとき、水溶液は中性になるのですよね(中和)。
すなわち、
中和の量的関係
『酸の水素イオンの物質量＝塩基の水酸化物イオンの物質量』
これを言い換えると、
『酸の物質量×価数＝塩基の物質量×価数』
これを言い換えると、
a×c×v/1000＝a'×c'×v'/1000
a,a':酸、塩基の価数
c,c':酸、塩基の水溶液のモル濃度[mol/L]
v,v':酸、塩基の水溶液の体積[mL]
今回用いた酸は、塩化水素である。
塩化水素の価数は1価、使用した塩化水素の体積は◻️Lですよね。
また、今回用いた塩基は水酸化ナトリウムで、水酸化ナトリウムの価数は1価、モル濃度は？mol/L、使用した水酸化ナトリウムの体積は100mLですよね。
今回用いた水酸化ナトリウムのモル濃度(溶液1Lあたりに溶けている溶質の物質量mol)は、問題文から求められますよね。今回は、水酸化ナトリウム6.0gを水に溶かして100mLにした、すなわち、溶液100mLに水酸化ナトリウムは6.0g
溶けていることになります。言い換えると、溶液1000mLに水酸化ナトリウムは60g溶けている、とも言える。
水酸化ナトリウムのモル質量は40g/molであるから、水酸化ナトリウム60gは、60/40より1.5molである。
すなわち、今回用いた水酸化ナトリウムのモル濃度は、1.5mol/L
中和の式をたてるためには、塩化水素の水素イオンの物質量がわからないと解けない。そのためには、塩化水素の物質量がわかればよいですよね。
標準状態の気体の体積[L]と物質量の関係について聞かれたら、標準状態の気体は種類によらず22.4L/molであったことを思い付く。
すなわち、標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めるということ
では、塩化水素◻️Lは何mol？
1mol:22.4L=○mol:◻️L
22.4×○=◻️
○=◻️/22.4[mol]
ということは、今回用いた酸である塩化水素の物質量は◻️/22.4[mol]であり、塩化水素の水素イオンの物質量は、◻️/22.4[mol]×価数=◻️/22.4[mol]×1=◻️/22.4[mol]
丁寧な解説をありがとう御座いました！
また宜しくお願い致します。
以上より、中和の式は、
◻️/22.4=1×1.5×100/1000
◻️/22.4 =0.15
◻️ =3.36[L]
よって、測定に用いた塩化水素の量は3.36mL
分からなければ質問してください
覚えるのは『酸の水素イオンの物質量＝塩基の水酸化物イオンの物質量』になった時に中和する、ということ。
酸の水素イオンの物質量が、酸の物質量×価数やa×c×v/1000で表せる理由が分からなければ質問してください。