水酸化ナトリウムと硫酸の中和問題の解答とは？
- 酸塩基中和の問題について、0.1mol/lの水酸化ナトリウム水溶液と0.1mol/lの硫酸を混ぜた実験で生じた硫酸ナトリウムと水のうち、どちらの溶液が残るかとその濃度を求める問題です。
- 現在の状況では、硫酸が0.005mol余っていることが分かりました。しかし、間違っている点があります。
- 正しい解答は、硫酸を2で割った後、0.0025molを水酸化ナトリウムの濃度で割ることで0.01mol/lとなります。なぜ2で割る必要があるのか、硫酸の価数との関係などについて質問しています。初歩的な質問ですが、回答やアドバイスをいただきたいです。
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酸塩基（中和）
こんにちは。 中和問題で不明な点が出まして,よろしくお願いします。 【問題】 次の空欄A,Bに当てはまる語句・数値を答えなさい。 0.1mol/lの水酸化ナトリウム水溶液150mlに,0.1mol/lの硫酸100mlを混ぜた。この実験において,硫酸ナトリウムと水が発生したが,いずれかの溶液が残ってしまった。残った溶液は( A )であり,その濃度は( B )mol/lであった。 【現在の状況】 ( A )は・・・ 水酸化ナトリウム 0.1×1×150/1000＝0.015mol 硫酸 0.1×2×100/1000＝0.02mol よって0.02－0.015＝0.005mol 硫酸があまるのはわかりました。 問題は( B )で・・・ 0.005÷0.25＝0.02mol/l と思ったのですが,間違ってました。 解答には0.005÷2＝0.0025 0.0025÷0.25＝0.01mol/lとなってました。 何故,２で割る必要があるのでしょうか？ 硫酸の価数が２だからでしょうか・・・？ だとしたら何故,価数で割る必要があるのでしょうか？ 初歩的な質問だとは思いますが,回等・アドバイスのほど宜しくお願いいたします。
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単純に言えばあなたの求めているものが水素イオン濃度だから、です。 0.1mol/l NaOH(aq)150ml中にはNaOHが0.015mol 0.1mol/l H2SO4(aq)100ml中にはH2SO4が0.010mol 2NaOH＋H2SO4→Na2SO4＋2H2O よりNaOH 0.015molと中和しうるH2SO4は0.0075molです。 よってH2SO4は0.0025mol余り、0.0025/0.25＝0.1mol/lとなります。 あなたの求め方の場合、 水酸化ナトリウムや硫酸と書いてある部分は実際は水酸化イオン、水素イオンのmol数です。 つまり0.005mol水素イオンが余るのですから0.0025mol硫酸が余るわけです。 ↑のように反応式で物質を対比させる方が間違いが少なくていいと思います。
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