中和滴定曲線

質問

こんにちは。多段階滴定曲線についてお聞きします。
酢酸と塩酸を含む水溶液を水酸化バリウムで滴定した
すると電離度の大きい順に滴定するというので
第一中和点では塩酸が、第２中和点では酢酸が滴定されます
では次に水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを塩酸で中和滴定します
第１中和点では
NaOH＋HCl → NaCl＋ H2O
Na2CO3 ＋HCl →NaCl＋ NaHCO3
続いて第２中和点では　NaHCO3が中和されます。
なぜ二つ目の滴定は第一点でふたつのものが中和されるのですか？この違いはなんですか？回答お願いします。
またはじめの滴定の化学式を教えていただけるとありがたいです・。

回答No.3

nious · ベストアンサー

#1です。

滴定の最中にどのような事が起こっているかを計算により考えてみます。

0.1MのNaOHとNa2CO3を含む水溶液100mlに対して同濃度のHClを滴下した場合を例に取ります。
加えた体積をV(ml)、CO3^2-の存在比をα、HCO3^-の存在比をβとします。

　　　　　　　　ｐＨ：　　Ｖ：　　　　α：　　　　β：
　開始時点：　　１３：　　０：９９．８％：　０．２％
第１中和点：１１．５：１００：９３．６％：　６．４％
第２中和点：　８．３：２００：　　　１％：　　９８％

これよりNa2CO3も実際には最初の中和点までに
約6%程度が中和されている事が分かります。
しかしNaOHの中和を100%とすれば僅かと見做せるため、
最初の中和はNaOHのみとして、2段階の中和として考えてしまっても特に不都合な点もなく、
また分かり易くなるので通常はこのように考える訳です。

お礼

何度も回答ありがとうございました。なるほど。例をあげていただいたおかげで深く理解しました。そうやって考えるのですね。
これで疑問が解決しました。ありがとうございました。

回答No.2

rurukirua

こんにちは。

反応式についてはNo.1様が答えてくれているのでいいですね。

貴殿の疑問のは化学平衡という分野の知識を持たなければ解決できません。貴殿は理系でしょうか？それとも文系でしょうか？文系であれば学習しない範囲です。わからないので、わかりやすく説明します。

第一中和点の前の状態では、OH－、CO3 2－、HCO3－の三つの－イオンが液体にあります。その中で、どれが先にHClのH+にくっつくか、要するに中和されるかは決まっているんです。そしてこの場合、OH－とCO3 2－は同じくらい、H+とくっつきやすいんです。要するに中和されやすいんです。厳密にいうと、OH－のほうが早く中和されます。が、あまりCO3 2－もそのあとすぐに中和されるため、第一中和点であたかも「同時」に中和されているように見えるのです。また、OH－がすべて中和されても、その時強い塩基性を示すNa2CO3が残っているためpHがあまり変化しないのも、「同時」に中和されたように見える一つの原因です。

できるだけ簡単に説明したつもりでしたが分かりましたでしょうか？
もしもっと詳しく知りたいのであれば化学平衡を学習することをお勧めします。

参考になれば幸いです。
頑張ってくださいね。

お礼

理系を志望しようとしていますが、まだ高校１年で化学をはそこまでやっていません。そんな素人にわかりやすい解説をありがとうございました。なるほど、化学平衡、そんな約束があったですね。早速、化学の参考書があるので読んでみます。回答ありがとうございました。

回答No.1

nious

同時に中和される訳ではなく、同じように2段階に中和されます。
ただし最初の中和点はpHの顕著な変化がないので
滴定曲線からも殆ど分からず滴定もできません。

滴定開始時点の溶液は強塩基性です。
最初は、NaOH + HCl → NaCl + H2O (Na2CO3により比較的強い塩基性)
この後続いて、Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl (生じたNaHCO3によりpH≒8.4程度)