Question

はる＊

3番と4番がこのような答えになる根拠を教えてください、お願いします。

14 次の文章を読み, 問に答えよ。
中和滴定の終点を確認する方法去には, pH メーターによる測定や電気伝導度測定などの電気的な方法, また, 指示薬の呈色変化
を用いる方法がある。ここでは, 中和滴定に用いる指示薬について考える。
中和滴定に用いる指示薬は, 一般に弱酸または弱塩基としてはたらく有機化合物が用いられる。いま, ある弱酸の指示薬を
HIn で表すと, 弱酸 HIn は水溶液中で電離し, 化学平衡の状態を生じる。その電離平衡定数をKinとする。
(1)弱酸の指示薬 HIn は次のように電離する。HIn こ H* + In-
このときの電離平衡定数K,,を, mol/Lを単位とするそれぞれのモル濃度[H*], [In], [HIn]で表した式を答えなさい。
(2)指示薬のイオン In-および分子 HIn はそれぞれ特有の色をもち,指示薬を加えた溶液の水素イオン濃度を帰ると, 溶液の色
が変化する。指示薬のイオン In-と分子 HIn の濃度において, 一方が他方の約10 倍はなると,溶液は多く存在する方の化
学種の色を示す。このことより, 指示薬の変色域の幅を pHで表すと, およそいくっになるか。整数値で答えよ。
(3)指示薬としてメチルオレンジを考える。HInや In"はどのような色を示すと考えられるか。
(4)弱酸の指示薬 HIn を用いて滴定した。指示薬の全濃度を Cinとすると, Cinは, [HIn]や[In°]を用いて, どのように表すこ
とができるか。
(5)0.030 mol/Lのある弱酸の指示薬 HIn(Kj,=2.0×1010 mol/L) 0.10mL を用いて滴定したところ,溶液全量が100.mL
となったところで呈色した。このときの pHを小数第一位まで求めなさい。なお,呈色は溶液中の[In']が 5.0×10-6 mol/L
となったときに生じるものとする。
生

14 (1)2 (2)@ (3)①×2 (4)③ (5)④
SOS
Kin
[HIn]
(2)※導出過程を明確にせよ。
Kin×[HIn]
[H+] =
より
[In]
[In]
pH = -logio KIn + logio
[HIn]
」…の
[In ] = 10であると, In"の色。
[HIn]
[In]
= 0.1のときは HIn の色となる。
[HIn]
lom し
これらを代入すると,
pH = -logio Kin + 1
= -logio Kin -1
pH
」…の
よって差は 2
(3)HIn
赤色
In
黄色
(4) Cn = [HIn] + [In]