２００５年１月１７日（月）　04ko1-24　 中和滴定
　酸の水溶液に塩基の水溶液を加えると，中和が起こって溶液のｐＨが変化しますね。では，一定量の塩基の溶液を加えていくと，ｐＨ
は，どのように変化するのでしょうか。例えば，加えた塩基の水溶液に体積に比例して，溶液のｐＨが変化するのでしょうか。　
　　　　　　　　　　　　　　
今日の勉強は，
（１）滴定曲線
（２）滴定曲線の作成
（３）中和点の液性
です。途中でｐＨの計算が出てきますが，がんばってください。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

１７　中和滴定
（１）　滴定曲線
　中和滴定において，加えた酸または塩基の体積と，それにともなう混合溶液のｐＨの変化を示した図
　中和点付近でｐＨが大きく変化する→Ｈ＋とＯＨ−の濃度差が小さい→滴下した酸や塩基の水溶液１滴の影響が大きい　　　
　中和滴定では，指示薬の色の変化によって中和点を知ることができました。では，滴定において，溶液のｐＨはどのように変化しているのでしょうか。
　もちろん，ｐＨメーターによって調べることはできますが，今日は計算によってｐＨの変化を考えることにします。常用対数の表を紹介します。
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
１ 0.000 0.041 0.079 0.114 0.146 0.176 0.204 0.230 0.255 0.279
２ 0.301 0.322 0.342 0.362 0.380 0.398 0.415 0.431 0.447 0.462
３ 0.477 0.491 0.505 0.519 0.532 0.544 0.556 0.568 0.580 0.591
４ 0.602 0.613 0.623 0.634 0.644 0.653 0.663 0.672 0.681 0.690
５ 0.699 0.708 0.716 0.724 0.732 0.740 0.748 0.756 0.763 0.771
６ 0.778 0.785 0.792 0.799 0.806 0.813 0.820 0.826 0.833 0.839
７ 0.845 0.851 0.857 0.863 0.869 0.875 0.881 0.887 0.892 0.898
８ 0.903 0.909 0.914 0.919 0.924 0.929 0.935 0.940 0.945 0.949
９ 0.954 0.959 0.964 0.969 0.973 0.978 0.982 0.987 0.991 0.996
　　　

（２）　滴定曲線の作成
　　　　０．１０ｍｏｌ/ｌ の塩酸２０ｍｌ に０．１０ｍｏｌ/ｌ の水酸化ナトリウム水溶液をｘ ｍｌ 加えたときのｐＨを考える
　　　　ｘ ＜２０ｍｌ のとき　［Ｈ＋］＞［ＯＨ−］
　　　　［Ｈ＋］＝０．１０×（２０−ｘ ）/１０００×１０００/（２０＋ｘ )＝０．１０（２０−ｘ ）/（２０＋ｘ )　〔ｍｏｌ/ｌ 〕
          ｐＨ＝−ｌｏｇ１０［Ｈ＋］＝−ｌｏｇ１００．１０（２０−ｘ )/(２０＋ｘ )
　　　　ｘ ＞２０ｍｌ のとき［Ｈ＋］＜［ＯＨ−］
　　　　［ＯＨ−］＝０．１０×（ｘ −２０）/１０００×１０００/（２０＋ｘ ）＝０．１０（ｘ −２０）/（２０＋ｘ ）　〔ｍｏｌ/ｌ 〕
　　　　［Ｈ＋］＝Ｋｗ/［ＯＨ−］＝（１．０×１０−１４）/０．１０（ｘ −２０）/（２０＋ｘ ）
　　　　ｐＨ＝−ｌｏｇ１０［Ｈ＋］＝−ｌｏｇ１０（１．０×１０−１４）/０．１０（ｘ −２０）/（２０＋ｘ ）
　　　　ｘ ＝０〜４２を代入して，ｐＨを求める
　　　　横軸に水酸化ナトリウム水溶液の体積，縦軸にｐＨをとってグラフ化する
　グラフを表示してみます。なお，このグラフはＥｘｃｅｌを使っています
　
　水酸化ナトリウム水溶液の体積が２０ｍｌ 付近でグラフが切れてしまいましたね。どうしてでしょう。ｘ の値が１９．０のときｐＨは２．６ですが，２０．０のときはｐＨは７になります。また，ｘ が２１．０のときは，ｐＨは１１．４まで増えます。つまり，ｘ が１９．０から２１．０間での間で，ｐＨが急激に変化しているのです。ですから，この間の間隔を小さくして，計算すればよいのかもしれません。この間を，０．１間隔で計算してみましょう。
　グラフを表示してみます。
　
　まだ，切れていますね。ｘ が１９．９のとき，ｐＨは３．６です。また，ｘ が２０．１のとき，ｐＨは９．４です。そこで，ｘ が１９．９から２０．１までの間を，０．０１間隔で計算してみましょう。
　グラフを表示してみます。
　
　もう一息ですね。
　今度は，ｘ が１９．９９から２０．０１の間を，０．００１間隔で計算してみます。
　グラフを表示してみます。
　
　ほとんどつながりましたね。ｐＨ７付近を０．００１ｍｌ 間隔まで狭くして計算した結果です。
　最後は，ｐH7付近を０．０００１ｍｌ 間隔まで狭くして計算した結果です。
　
　このように，中和点付近では，ｐＨは急激に変化するのです。このような，加えた酸や塩基の体積と，混合溶液のｐＨの関係を示した図を，中和滴定曲線といいます。右のグラフは，塩酸と水酸化ナトリウムの中和滴定曲線です。強酸と強塩基のグラフは，おおむねこのようなかたちになります。しかし，弱酸と強塩基，強酸と弱塩基，弱酸と弱塩基では，かたちが違います。それらの区別ができるようになって下さい。

（３）　中和点の液性
　強酸・強塩基型→中和点＝ｐＨ７
　弱酸・強塩基型→中和点＞ｐＨ７
　強酸・弱塩基型→中和点＜ｐＨ７　　　　　
　今日は，ややこしい計算があって大変だでしょう。これにこりずに，化学の勉強を続けましょう。
　　　　
　今日の学習のポイントを整理しましょう。
１．中和滴定で，加えた酸や塩基の体積と，混合溶液のｐＨの関係を示した図を何といいますか？→滴定曲線
２．弱酸と強塩基で中和滴定するとき，指示薬はフェノールフタレインとメチルオレンジのどちらを使えばよいですか。→フェノールフタレイン
３．強酸と弱塩基で中和滴定するとき，中和点は何性になりますか？→酸性