✨ ベストアンサー ✨
どんな無茶振りですかそれ！笑
ちょっと笑ってしまいました。
でもそうですよね、
誰にでもわかる解き方があるとすれば
それは難しい計算式なんて使わないはずです。
ちょっと頑張ってみます。
中和は結局は酸の成分(H)と塩基の成分(OH)反応なので
H⁺とOH¯のモル数が同じになれば反応が終わります。
(1)
硫酸H₂SO₄の中にはHは2つあります。
これに対して
水酸化ナトリウムNaOHの中のOHは1つです。
だからもし
硫酸と水酸化ナトリウムの濃度が同じだったら
水酸化ナトリウムをたくさん(というか2倍)用意しておかないとHの数に対してOHの数が足りません。
これが基本の考え方です。
今、水酸化ナトリウムの濃度は硫酸の半分です。
半分に薄まってるってことですね。
ただでさえ水酸化ナトリウムが2倍必要だったのに薄めやがって…という感じ。
もっともっとたくさん水酸化ナトリウムを用意しとかないと中和が終わりません。
どれぐらいたくさんいるかというと
半分に薄まってる分、さらに2倍ですね。
なので中和に必要な水酸化ナトリウムの量は
もともと硫酸の2倍、さらに半分に薄まって2倍の
計4倍もの量が必要です！
というわけで
必要な水酸化ナトリウムは40mLです。
(2)
酢酸CH₃COOHのHの数は(知ってるかもしれませんが)1つです。
4つに見えますが酸として働くHはそのうち1つだけということですね。
COOHのHが唯一酸として働くHです。
水酸化カリウムKOHの中のOHの数も幸運になことに1つです。
なのでもし
酢酸と水酸化カリウムの濃度が同じ時は
まったく同じ量を用意すればぴったり中和が終わってくれます。
今回、酢酸が20mL、水酸化カリウムが12mL必要と量が違っているので
濃度が違うんだなとわかります。
さらに酢酸の量の方が多いので
酢酸の方が薄い溶液だったんだなということもわかります。
問題は何倍薄かったかです。
酢酸の量が20mL ÷ 12mL = 5/3倍多いです。
もし2倍だったら濃度は半分(1/2倍)になるので
逆数にすれば何倍に薄まったかわかります。
5/3を逆数にして3/5倍の薄さだったとわかります。
水酸化カリウムの濃度は0.10mol/Lだったので
これを3/5倍して
酢酸の濃度は0.060mol/Lになります。
という感じでものすごい長文でお送りしました。
こうならないために計算式があるってことですね(汗)
本当にありがとうございます😭❤
長い説明させてしまって申し訳ないです💦
最後に公式もありがとうございます！
ちなみに解答がどんな計算式使ってたかわかりませんが
あの長い説明を1つの式にまとめたものがあります。
acv = bcv
というやつがそれです。
aが酸の中のHの個数
bが塩基の中のOHの個数
cがモル濃度で
vが体積です。
これを使うと
(1)
2 × 0.20 × 10 = 1 × 0.10 × v
0.1v = 4
v = 40 mL
(2)
1 × c × 20 = 1 × 0.10 × 12
20c = 1.2
c = 0.060 mol/L
こんな感じで一瞬で出ます。