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炭酸ナトリウムの二段中和について教えてください

水酸化ナトリウムの水溶液、10mlと炭酸ナトリウムの水溶液、10ml を混合した。 この混合液、10mlをとり、これにフェノールフタレイン を加えて、0.1mol/lの塩酸を滴下したら、15ml加えたところで (ア)溶液の赤色がちょうど無色になった。次にこの無色になった溶液に メチルオレンジを加えて。さらに0.1mol/lの塩酸を5ml滴下したところで (イ)溶液の色は黄色から橙色に変わった。 (ア)の反応式   NaOH + HCl → NaCl+H(2)O Na(2)CO(3) + HCl → NaHCO(3) + NaCl (イ)の反応式  NaHCO(3) + HCl → Nacl + H(2)O + CO(2) (問) 混合する前の炭酸ナトリウム水溶液100ml中に含まれる     炭酸ナトリウムは何gか?、また、混合する前の水酸化ナトリウム     水溶液は何モルか?    解答の式は    106 × 0.1×5.0/1000 × 20/10 = 0.106g              0.106 × 100/10 = 1.06g となっているんですが まず、0.1×5.0/1000 この式の意味がよくわかりません (イ)の時の中和適定の際の式だと思うんですが Na(2)CO(3)が完全に中和されるには (ア)から合計20ml必要じゃないんですか? 0.1×5.0/1000をそのまま引用したとしても僕が最初に考えたのは X × 10/1000 = 0.1 × 5/1000         X = 0.05 で 体積20ml中の Na(2)CO(3) 10mlだから 0.05 ×20/10 = 0.1mol/l これが100ml中なので 0.1mol/1000ml = Xmol/100mlで X=0.01mol Na(2)CO(3) 1mol=106なので 1mol : 106 = 0.01mol : X X= 1.06gと出したんですがこれじゃだめなんですかね? 一番疑問なのは「0.1×5.0×/1000」の式の理由です  これは僕が2段中和の流れをよくわかってないせいでしょうか? あと参考書の解法と僕の式の違いをぜひアドバイスください どうかよろしくお願いします!

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  • rei00
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 まず,kobakobaboo さんの解法ですが,正しいです。「各ステップで何を求めているか」がお解りのようですから,解答と異なっていても何ら問題はありません。  では,解答はどう考えて式を出したかをご説明しましょう。  お書きの反応は2段階中和ですが,『混合する前の炭酸ナトリウム水溶液100ml中に含まれる炭酸ナトリウムは何gか?』だけであれば,1段目の反応(アの反応)は関係ありません。  ア)の反応が終わった状態の溶液を考えて下さい。この溶液中に溶けているのは ア)の反応の結果生じた NaHCO3 と NaCl です。これを中和するのに 0.1 mol/l の HCl が 5 ml 必要だったわけです。つまり,「濃度不明の NaHCO3 水溶液を 0.1 mol/l の HCl で中和したら 5 ml 要した。この NaHCO3 のモル濃度はいくらか?」と同じです。  すると,イ)の反応式から,NaHCO3 のモル数は中和に要した HCl のモル数と同じですから,『0.1×5.0/1000』モルですね。  ここで ア)の反応式から解る様に,生じた NaHCO3 のモル数は最初に存在した Na2CO3 のモル数と同じです。ですので,混合用液 10 ml 中に存在した Na2CO3 のモル数も『0.1×5.0/1000』です。  実際は混合溶液 20 ml を作ったわけですから,最初の炭酸ナトリウムの水溶液 10 ml 中に存在した Na2CO3 のモル数は『0.1×5.0/1000 × 20/10』ですね。  モル数が解りましたから,炭酸ナトリウムの分子量(106)をかけると最初の水溶液中に存在した炭酸ナトリウムの質量が求まります。  解答の式は,これらの過程を一つに纏めたものです。

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質問者からのお礼

とても、詳しいアドバイスありがとうございます なるほどー・・・、ひとつひとつの説明を 読むと、納得いきました、Na2CO3 = NaHCO3 のモルは、結局同じだったってことですね とても参考になりました!、あとがとうございます^^

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その他の回答 (2)

  • 回答No.2
  • kikero
  • ベストアンサー率33% (174/517)

#1です。書き間違い訂正 (汗   で、元の10ml中のNa2CO3=106*0.1*2*5/1000*20/10=0.106g          ↑53

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  • 回答No.1
  • kikero
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 フェノールフタレインが無色になるまでをAml、その後メチルオレンジが赤くなるまでをBmlとすると、1段目はNaOH+1/2Na2CO3、2段目は1/2Na2CO3に相当するので、NaOH=A-B、Na2CO3=2Bです。  ですから、 >一番疑問なのは「0.1×5.0×/1000」の式の理由です、、、が、  これはNa2CO3の当量ではなく、その2倍の式量106を掛けている訳で、つまり省略です。本当に理論的に記述すると、当量の53を使って、53*0.1*2*5ml/1000*20/10にしなければなりません。  で、元の10ml中のNa2CO3=106*0.1*2*5/1000*20/10=0.106g   →元の100mlでは、0.106*100/10=1.06g でした。  NaOH量は、分かりますよね。 更に補足:2段滴定の比率により計算が変ります。  B=0の場合 NaOHのみ存在  A>Bの場合 NaOH+Na2CO3の混合物  A=Bの場合 Na2CO3のみ存在  A<Bの場合 Na2CO3+NaHCO3  A=0の場合 NaHCO3のみ存在 

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質問者からのお礼

返事遅れてすいません 汗)アドバイスありがとうございます! なるほどやはり2段中和の反応をよくわかってなかったです 一番下の式はとても参考になりました。 ありがとうございました^^

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