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酸・塩基について☆
0.5mol/lの塩酸を20ml中和するのに水酸化ナトリウム水溶液を25ml要した。 この水酸化ナトリウムの濃度は何molか? っていう問題で、 0.5*20/1000=x*25/1000 で、 0.4mol/lでいいんですよね? この問題は解けるのですが、下の問題が解けません。 教えてください。 1、濃度不明の水酸化ナトリウム水溶液20mlを、500ml中にH2SO4を0.1mol 含む水溶液でて滴定した所、ちょうど中和するまでに40mlを要した。 この水酸化ナトリウムの濃度は何mol/lか? 2、硝酸アンモニウムに過剰の水酸化ナトリウム水溶液を加えてアンモニア を発生させ、0.1mol/lの希硫酸100mlに完全に吸収させた。 残っている硫酸を0.1mol/lの水酸化ナトリウムで中和した所20ml要した。 発生したアンモニアの物質量は何molか? よろしくお願いします。
- chika777
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化学の問題を考える基本(出発点)は化学反応式です。計算式も化学反応式に示された量的関係に基づいて得られます。 お書きの例では,反応式は HCl + NaOH → NaCl + H2O です。 この反応式が意味する事は「塩酸(HCl)1モルと水酸化ナトリウム(NaOH)1モルが反応して,塩化ナトリウム(NaCl)1モルと水(H2O)1モルが生成する」という事です。つまり,反応する HCl と NaOH は同じモル数です。この事から,お書きの等式『0.5*20/1000(反応した塩酸のモル数)=x*25/1000(反応した水酸化ナトリウムのモル数)』が得られます。 (1),(2)についても同じ様に考えて下さい。以下,段階的に解説いたします。 【1】 反応式は 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O この式が意味する事は「水酸化ナトリウム(NaOH)2モルと硫酸(H2SO4)1モルが反応して,硫酸ナトリウム(Na2SO4)1モルと水(H2O)2モルが生成する」という事です。反応する水酸化ナトリウムと硫酸のモル数の比は2:1ですね。これを式にします。 まず,反応する水酸化ナトリウムのモル数です。求める『水酸化ナトリウムの濃度』をx mol/l とすると,『濃度不明の水酸化ナトリウム水溶液 20 ml』ですから,「x・(20/1000) モル」です。 次に,硫酸のモル数です。『500 ml 中に H2SO4 を 0.1 mol 含む水溶液』で『ちょうど中和するまでに 40 ml を要した』わけですから,「0.1・(40/500) モル』です。 これらの比が2:1ですから, x・(20/1000):0.1・(40/500) = 2 : 1 です。後は解くだけですね。 【2】 こちらは,反応が3つ出てきますので複雑に思えますが,各反応について上の方法を当てはめていきます。 > 硝酸アンモニウムに過剰の水酸化ナトリウム水溶液を > 加えてアンモニアを発生させ、 NH4NO3 + NaOH → NH3↑ + NaNO3 + H2O (式1) > 0.1mol/lの希硫酸100mlに完全に吸収させた。 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 (式2) > 残っている硫酸を0.1mol/lの水酸化ナトリウムで中和した 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (式3) では,順番に考えましょう。 求める『発生したアンモニアの物質量』をxモルとします。すると,式2の量的関係から反応した硫酸は「2xモル」です。 最初は『0.1 mol/l の希硫酸 100 ml』でしたから,式2の反応後に残った硫酸は「0.1・(100/1000)-2x モル」です。 この硫酸と反応した水酸化ナトリウムは『0.1 mol/l の水酸化ナトリウム 20 ml』ですから「0.1・(20/1000) モル」です。 この残った硫酸と水酸化ナトリウムの中和反応(式3)について,(1)の場合と同じ式を立てて解けば,x(発生したアンモニアのモル数)が求まります。
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- oshiete_goo
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一般に,中和の条件は (H^+のモル数)=(OH^-のモル数)・・・@ です. 酸または塩基の価数をn,n'で表し,モル濃度をc,c',体積をv,v'とすると, ncv=n'c'v' と書かれます.最初は共に1価だったのでn=n'=1で目立たなかったのです. 例えば2価の酸は自身のモル数の2倍のH^+を出せるので2人力,つまり同じモル数でも1価の酸の2倍の働きをするわけです.(百価の酸は百人力?勿論そんなものは無い.) 1.では水酸化ナトリウムは1価で,硫酸は2価なので, 1*x[mol/l]*(20/1000)[l]=2*(0.1[mol]/0.500[l])*(40/1000)[l] です. 2.は少し厄介ですが,@に戻って考えると,発生したアンモニア(1価)をy(mol)として 2*0.1[mol/l]*(100/1000)[l]=y + 1*0.1*(20/1000)[l] モル数そのものについての等式です.
- sen-sen
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1.求める水酸化ナトリウムの濃度濃度をa[mol/l]とすると、 a[mol/l]×20[ml]/1000[ml/l]=0.1[mol]/500[ml]×2×40[ml] 2.求めるアンモニアの量をa[mol]とすると、 0.1[mol/l]×20[ml]/1000[ml/l]=0.1[mol/l]×100[ml]/1000[ml/l]-a[mol] ともに酸と塩基の量に着目しています。
- sen-sen
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1.硫酸が何価の酸であるかを考えて最初問題と同じように式を作ってみてはいかがでしょうか。 2.希塩酸がアンモニアによってどれだけ中和されたかに着目して、酸と塩基のバランスを式で表現してみてはいかがでしょうか。
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