滴定曲線

質問

強酸と強塩基、弱酸と強塩基の滴定曲線を書きました。
なぜ図にこのような違いが見られるのか、滴定中のH+やOH-などのそれぞれの物質の存在量から考えているのですが、考えれば考えるほど分からなくなってしまい、教えていただきたいです。
また、弱酸と強塩基の曲線では滴下開始したころと、中和前の傾き加減が違うと思うのですが、それは何故ですか？

回答No.2

nious · ベストアンサー

滴定曲線の形状の違いは、
溶液の緩衝作用 (緩衝能) の違いを表しています。

比較的高濃度の 強酸、強塩基 の緩衝能はかなり高く、
同濃度の「弱酸ー共役塩基」からなる緩衝溶液と比較しても高い。

「弱酸と強塩基の曲線で滴下開始したころ」では、
弱酸の水溶液の緩衝能が強酸のそれより小さいために、
小さな pHジャンプ が起こります。

そして滴定が進んでほぼ半当量点の近傍で、溶液の緩衝能が最大になり、滴定曲線の傾きが最も緩やかになります。

更に滴定が進んで当量点になると、逆に緩衝能は最小、滴定曲線の傾きが最も急になります。

添付画像の 1～3 のグラフは、
(1) 0.1Mー塩酸 10(ml) を 同濃度の NaOH で滴定した滴定曲線。
(2) 0.1Mー酢酸 (10nl、pKa＝4.76) を 同濃度の NaOH で滴定した滴定曲線
(3) (2) の滴定曲線において「pHの増加する溶液」の緩衝能を数値化したグラフ。

(3) の最初の pH＝2.9 付近の緩衝能は (2) の滴定開始直後の溶液の緩衝能に相当し、かなり低いのが分かります。そして pH＝pKa＝4.76 付近で緩衝能が最大、pH＝8.7 付近の当量点で最小 になります。

回答No.3

nious

No. 2 ですが補足します。

上のグラフは (1) の滴定曲線において「pHの増加する溶液」の緩衝能を数値化したグラフ。下は先程の 3 のグラフです。

上の最初の pH＝1 の緩衝能は、下の滴定開始直後 (pH＝2.88) の溶液の緩衝能と比較するとかなり高い事が分かります。この緩衝能の大きな差が滴定曲線に現れている訳です。

また、数値化された緩衝能がほぼ 0 の pH の領域を比較すると、
上では 3≦pH≦11 程度であるのに対して、
下では 7≦pH≦11 程度と範囲が狭い。

この狭さが pHジャンプの低さ を表しています。
強酸を強塩基で滴定したときの pHジャンプ が最も高く、
他の組み合わせはこれよりも低くなります。

回答No.1

hiro_1116

おそらく、それを勉強するための実験だと思うのですが、、、
強酸、強塩基、弱酸、弱塩基がなぜ、「強」「弱」と呼ばれるのか、というあたりから考えてみて下さい。