化学の問題がどうしてもわかりません

質問

炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとの混合物がある。この２成分の含有量を決定するために次の滴定を行った。炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとの混合物を蒸留水に溶かし１ｌの試料溶液とした。試料溶液２０．０ｍｌをとり、０．１ｍｏｌ／ｌの塩酸で滴定した。
（１）まずフェノールフタレインを指示薬として用い、中和点まで塩酸を加えると１５．０ｍｌを要した。（２）これにメチルオレンジを指示薬として，同じ塩酸で滴定を続けると２．５ｍｌを加えたところで中和点となった。
＜１＞（１）の滴定実験で起こった反応を化学反応式で記せ。
＜２＞（２）の滴定実験で起こった反応を化学反応式で記せ。
＜３＞炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとは１ｌの試料溶液中にそれぞれ何ｇふくまれていたか。

答えは
＜１＞
ＮａＯＨ＋ＨＣｌ→ＮａＣl＋Ｈ２Ｏ
Ｎａ２ＣＯ３＋ＨＣｌ→ＮａＨＣＯ３＋ＮａＣｌ
＜２＞
ＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌ→ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２
＜３＞
炭酸ナトリウム１．３３ｇ
水酸化ナトリウム２．５０ｇ

なのですがフェノールフタレインとメチルオレンジの使い分けがよくわかりません。
できればすべての問題の解説をしてほしいです。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q19.html
フェノールフタレインはpH < 8.2とアルカリ側に変色域を持っています。
そのため、アルカリを酸で滴定するとpＨ=７の手前側で色が消えます。
一方メチルオレンジはpH < 3.1では赤色、pH > 4.4で黄色となり、アルカリを酸で滴定した場合、弱塩基を滴定するのに適しています。
今回の場合ＮａＯＨとＮａ２ＣＯ３は強塩基なのでアルカリ側で色の変わるフェノールフタレインを用い、ＮａＨＣＯ３は弱塩基なので酸側で変色するメチルオレンジが適しています。

お礼

参考にさせていただきます。ありがとうございました。

回答No.2

noname#160321

マルチポストしないで待っていた方が良いですよ。
さて、塩基の量は「単酸塩基」に還元してどの位あるのでしょうか。
(1)フェノールフタレインの変色域はpＨ>8.2程度ですのでこれで強塩基は全部塩酸で滴定し終わります。
ちなみに
ＨＣＯ3^(1-)⇔Ｈ+ ＋ ＣＯ3^(2-) 　pＫa=10.33
ＣＯ2 ＋ Ｈ2Ｏ⇔Ｈ2ＣＯ3⇔Ｈ+ ＋ ＨＣＯ3^(1-)　pＫa=6.35
なのでフェノールフタレインの変色域はこの間に挟まれ、いわゆるpＨジャンプ(専門家は使わないと思う)もこの間に挟まれていますので炭酸2-イオンの定量はフェノールフタレインで行えます。
　15mＬ×0.1mol/Ｌ=1.5×10^(-3)molこれがＯＨ-とＣＯ3^(2-) の合計モル数です。
　一方2.5mL×0.1mol/Ｌ=2.5×10^(-4)molこれがＨＣＯ3^(1-)の量です。
するとＨＣＯ3^(1-)とＣＯ3^(2-)の量はもともと同じなので、
ＯＨ-は1.5×10^(-3)mol－2.5×10^(-4)mol=12.5×10^(-4)mol
最初のＮa2ＣＯ3も2.5×10^(-4)mol
初め１Ｌに溶かし20mLとったので50倍し
Ｎa2ＣＯ3の量は50×2.5×10^(-4)mol=1.25×10^(-2)mol
炭酸ナトリウムの式量は105.99なので132.5×10^(-2)ｇ≒1.33ｇ
水酸化ナトリウム(式量40.00)の量は12.5×10^(-4)×50×40=2.5ｇ
終わり
m(_ _)m

お礼

よくわかりました。答えてくださりありがとうございました。