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、水溶液は中和する。
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]
結局、これって硫酸をアンモニアと水酸化カリウムで中和したのですよね。
今回用いた酸は、硫酸である。
硫酸の価数は2価、硫酸のモル濃度は2.0mol/L、使用した硫酸の体積は50mLですよね。
また、今回用いた塩基は、アンモニアと水酸化カリウム水溶液である。
アンモニアの価数は1価、使用したアンモニアの体積は標準状態で2.8Lですよね。
また、水酸化カリウムで、水酸化カリウムの価数は1価、モル濃度は1.0mol/L、使用した水酸化カリウムの体積は◻️mLですよね。
中和の式をたてるためには、アンモニア由来の水酸化物イオンの物質量がわからないと解けない。そのためには、アンモニア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、アンモニア2.8Lは何mol？
1mol:22.4L=○mol:2.8L
22.4×○=2.8
○=2.8/22.4
=0.125[mol]
ということは、今回用いた塩基であるアンモニアの物質量は0.125[mol]であり、アンモニア由来の水酸化物イオンの物質量は、0.125[mol]×価数=0.125[mol]×1=0.125[mol]
続く
以上より、中和の式は、
2×2.0×50/1000=0.125+1×1.0×◻️/1000
2×2.0×50 =125+1×1.0×◻️
◻️=75
よって、測定に用いた水酸化カリウム水溶液の量は75mL
分からなければ質問してください
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。