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化学の問題がどうしてもわかりません

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。

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noname#160321
noname#160321

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。

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参考にさせていただきます。ありがとうございました。

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noname#160321
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

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