酢酸エチルの加水分解の問題です

質問

お世話になっております。

化学12の新研究にあった、
加水分解の反応速度の問題なのですが、、、

<問題文>
希塩酸を触媒として、温度一定に保ちながら酢酸メチルの加水分解を行った。
CH3COOH + H2O → CH3COOH + CH3OH

反応開始後、30分ごとに反応液の1.0mlをピペットで取り出し、
それを0.02mol/lの水酸化ナトリウム溶液で滴定し、下表のような結果を得た。

反応時間(分) ｜　0 　　 30 　　 60 　　 90 　　 完了時
滴定量(ml)　 ｜ 5.0 　 9.35 　 12.95 　15.95　 30.0

t = 0,30, 60, 90分における酢酸メチルの濃度はそれぞれ何mol/lか。
ただし反応完了時には酢酸メチルは完全に加水分解されているものとする。

という問題です（この続きもありますが最初からもやもやしています）

t = 0のときの5mlというのは、塩酸に使っているもので、
t = 完了時に計30mlということは、酢酸エチルが完全に酢酸になったとき
その酢酸を中和するのにNaOHは30-5=25ml必要
これからt = 0の酢酸エチルが求まり・・・

という具合にやるみたいですが、
1mlずつとって滴定しているので、
塩酸も酢酸エチルの量も微妙に変わっていかないでしょうか。
どの時間においても、塩酸の滴定に5ml要するというのが腑に落ちません。

たとえば最初酢酸エチル20ml、塩酸10mlの溶液だったとしたら
t=0で1ml取り出すと塩酸は10*(1/30)=1/3 = 0.33333・・・ml含まれています。
しかし1ml取り出した溶液においては、
29ml中に塩酸が10 - 1/3 = 9.67ml　含まれているから、
この溶液を次t = 30に1ml取り出してたら、9.67 *(1/29)=0.33345・・・ml
その次は・・・

(今計算したら全部0.333まで同じなので、同じとみなしてよい
と思えてきました・・)

同じように、酢酸エチル（酢酸）についても、全体量は変わっているから、
完了時に存在している酢酸の量と、t=0における酢酸エチルの量は
等しくないですよね？

とてもわかりにくい日本語で恐縮です。
無視できるような僅かな差なので
考慮しなくていいということでしょうか。

ご教授いただけますと幸いです。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

hg3 · ベストアンサー

>しかし1ml取り出した溶液においては、
>29ml中に塩酸が10 - 1/3 = 9.67ml　含まれているから、

ここに落とし穴があります。
9.67は9.666666・・・・四捨五入したものですね。

10-1/3のまま計算してみましょう。
(10-1/3)*1/29=10/29-1/87=30/87-1/87=29/87=1/3　です。

何回計算してもすべて1/3で同じです。
「同じとみなして良い」ではなく「全く同じ」です。

何故かと言えば、もとの溶液から何mlを何回取り出そうが、含まれている物質の濃度は変わらないからです。

質問の例なら、最初の30mlとそこから取り出した1mlの溶液と残った溶液29mlは、すべて同じ濃度です。さらに、残った29mlの溶液から、再度1ml取り出した溶液と残った28mlの溶液も、最初の30mlの溶液とすべて同じ濃度です。
均一の溶液なのだから当たり前のことですよね。
従って、1mlづつを何回取っても、1mlに含まれている物質の量は変わりません。

お礼

hg3様

迅速なご回答ありがとうございます！
なるほど・・・納得いたしました(>_<)

丁寧なご説明感謝いたします。