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化学の中和に関する問題がわかりません!!

『0.10mol/Lの希硫酸10.0mLを中和するのに、水酸化ナトリウム水溶液8.0mLが必要であった。この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLとちょうど中和する水溶液として最も適当なものはどれか。』 答えは 0.20mol/L酢酸水溶液 20.0mL です。 その過程を教えていただけないでしょうか? 自分なりにzcv=z'c'v'を使って計算すると 0.25mol/Lが出ました。 中和は塩ができるということですよね? なら化学式はNaClになる必要がありますよね? 回答よろしくお願いします。

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  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.5

化学ですねえ… 中和の結果できる塩が何であるかは、あまり関係がないです。 酸が何価であるかは、答えに影響します。 硫酸は、H2SO4 → 2 H+ + SO4- と、1 mol から H+ が 2 mol 出ます。 問題の水酸化ナトリウム水溶液は、 8.0 mL で、(0.10 mol/L × 2) × 10.0 mL の H+ を中和するので、 16.0 mL では、(0.10 mol/L × 2 × 10.0 mL) × (16.0/8.0) の H+ を中和します。(この部分だけ、算数の範囲) 選択肢の中から、酸の価数 z, 濃度 c [mol/L], 溶液の量 v [mL] が czv = 0.10 × 2 × 10.0 × 16.0 / 8.0 になっているものを 探せばよいのです。 水酸化ナトリウムの濃度は、求める必要がありません。 酢酸は、CH3COOH → H+ + CH3COO- と、1 mol から H+ が 1 mol 出るので、0.20 mol/L, 20.0 mL なら、 czv = 0.20 × 1 × 20.0 で、上記と一致しますね。 > 中和は塩ができるということですよね? > なら化学式はNaClになる必要がありますよね? 中和してできるのは、塩(えん)です。塩(しお)ができるとは限りません。 塩(しお)=塩化ナトリウム も、塩(えん)の一種ですがね。 硫酸ナトリウムだって、酢酸ナトリウムだって、塩(えん)です。 この辺、算数より、化学の復習をすべきかと思います。

mamamamtu
質問者

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いろんな方々が回答してくださいましたが、一番私にわかりやすかったので、ベストアンサーに選ばせていただきました! お忙しいなか、本当にありがとうございました!

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その他の回答 (4)

  • ORUKA1951
  • ベストアンサー率45% (5062/11036)
回答No.4

水溶液の中和反応は、H⁺とOH⁻のことだけ考えれば良いです。 また、酸や塩基には価数があります。 1価の酸  HCl HNO₃ CH3COOH 酢酸 1価の塩基 NaOH NH₄OH 2価の酸  H₂SO₄ ←・・・・硫酸 2価の塩基 Ca(OH)₂ など・・ 1) 0.10mol/Lの希硫酸10.0mLを中和するのに、  硫酸は2価の酸ですから、0.10(mol/L)×0.01(L)×2 = 0.02molの水素イオンを中和したことになります。 2) 水酸化ナトリウム水溶液8.0mLが必要であった。  この水溶液には、0.02molのOH⁻イオンが含まれているという事ですから、濃度は  0.02/0.08 (mol/L) = 0.25 (mol/L) 3) この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLと   (1)と同じ計算  0.25(mol/L) × 0.016(L) × 1 = 0.004 (mol) 4) 酢酸は一価ですから  0.20(mol/L) × 0.02(L) = 0.004 ★公式で理科の問題を解こうとすると、膨大なものを覚えなきゃならない。そんな無駄なことはやめましょう。  上の流れを見たら分かるように、小学校の割合の問題と全く同じですね。  理屈を理解しておけばよい。だから理科や数学は楽なのですよ。

mamamamtu
質問者

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お忙しいなかありがとうございます。 公式覚えなくても答えが出せるのは新発見でした。

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  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.3

>中和は塩ができるということですよね? >なら化学式はNaClになる必要がありますよね? 中和の化学反応式は H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O ですから できる塩はNaClではなくNa2SO4(硫酸ナトリウム)です。 水酸化ナトリウムと酢酸の中和反応式は  NaOH+CH3COOH→CH3COONa+H2O ですからこの場合もできる塩はNaClではなく酢酸ナトリウムです。 >その過程を教えていただけないでしょうか? >0.25mol/Lが出ました。 間違いです。 計算過程と答えは以下の通り。 0.10mol/Lの希硫酸10.0mLと水酸化ナトリウム水溶液8.0mLの中和の化学反応式は  H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O 中和に必要なNaOH水溶液のmol濃度をx mol/Lとおくと  0.10mol/L*(10/1000)L*2価=x mol/L*(8.0/1000)L*1価 が成り立つ。 このNaOH水溶液8.0mlのmol数y molは  y=0.10mol/L*10/1000L*2価=0.002 mol この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLのmol数は  2y=0.004 mol この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLとちょうど中和する酸のmol数は0.004 molであるから 中和する水溶液が0.004 molの酸を選べば良いことになります。 水酸化ナトリウム(NaOH)と酢酸(CH3COOH)の中和反応式は  NaOH+CH3COOH→CH3COONa+H2O なので酢酸水溶液で中和する場合は0.004 molでちょうど中和できる。 酢酸水溶液20mL(mol濃度0.20 mol/L)のモル数を計算すると  0.20mol/L*(20.0/1000)L*1価=0.004 mol とちょうど中和できるmol数であるから、この酢酸水溶液が答えになります。

mamamamtu
質問者

補足

お忙しいなかありがとうございます。 途中までは理解しましたがどうしても なので酢酸水溶液で中和する場合は0.004 molでちょうど中和できる。 酢酸水溶液20mL(mol濃度0.20 mol/L)のモル数を計算すると  0.20mol/L*(20.0/1000)L*1価=0.004 mol とちょうど中和できるmol数であるから、この酢酸水溶液が答えになります。 のところがわかりません… どうして0.004molでちょうど中和できるとわかるのでしょうか? 何度も申し訳ないです

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回答No.2

 硫酸は2価(H2SO4→2H^++SO4^2-:1分子から水素イオンが2つ出ています)であるのに対して、酢酸は1価(CH3COOH→CH3COO^-+H^+:1分子から出ている水素イオンは1個です)なので、2倍になった水酸化ナトリウム水溶液相手には最初の硫酸溶液相手の4倍のモル数が必要です。 だから、モル濃度も2倍で体積も2倍である答えが正しいのじゃないかな、と存じましたw)

mamamamtu
質問者

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お忙しいなか回答ありがとうございました!

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  • nantamann
  • ベストアンサー率30% (342/1138)
回答No.1

比例の問題ですね。 塩酸中和に必要なアルカリ量は8ml 酸とアルカリの比(ml)は 10/8 アルカリ16mlに対し塩酸Xは 10/8=X/16です。 X=20

mamamamtu
質問者

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