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前回に続き、酸と塩基。今回は、塩と中和滴定ね。塩は、酸の陰イオンと塩基の陽イオンが結び付いた物質なんだけど。種類と性質(酸性か?塩基性か?中性か?)は、無関係なのね。
<塩の種類>
酸性塩…化学式中にH+を含む塩 NaHSO4 NaHCO3など 塩基性塩…化学式中にOH–を含む塩 Cu(OH)Clなど 正塩…化学式中にH+,OH–を含まない塩 NaCl NH4Clなど |
正塩は、中性塩と言いたくなるけど、そうは言わないからね。
何故か?というと酸性塩だから、酸性ではないし、
塩基性塩だから、塩基ではないから。
では、塩の性質はどう判断するか?それは、加水分解の結果なのよ。
以下、その結果を示すね。
<塩の性質>
強酸+強塩基の塩⇒中性 強酸+弱塩基の塩⇒酸性 弱酸+強塩基の塩⇒塩基性 弱酸+弱塩基の塩⇒? 酸と塩基は真逆の性質。数直線でいうと正と負なの。 中和反応は、それを打ち消し合うものなのね。 その結果、できた塩は、酸と塩基の強さに影響をうけるの。 これで塩の性質は決まるのよ。 弱酸+弱塩基の塩の場合、一概に、弱酸、弱塩基と言っても、 どちらが強いの?で決まるから、組合せによって違う事になるのね。
加水分解の反応を考えればよい。 そうは言っても、問題に出てくるのは、はっきり言って2つしかない。 ①NaHCO3の場合 NaHCO3→Na++HCO3– 更に、HCO3–→CO2+OH– (炭酸イオンCO32-は不安定。その証拠にCO32-は、CO2(気体)となりやすい。) OH–が放出されるから、塩基性になるわけよ。 ②NaHSO4の場合 NaHSO4→Na++HSO4– 更に、HSO4–→SO42-+H+ (硫酸イオンSO42-は超安定なの。その証拠に、硫酸は強酸でしょ。) H+が放出されるから酸性なの。 |
<中和滴定>
濃度Ca[mol/l]、体積Va[ml]、価数naの酸と 濃度Cb[mol/l]、体積Vb[ml]、価数nbの塩基が ちょうど中和するとき、以下の関係式が成り立つ。 Ca×(Va/1000)×na=Cb×(Vb/1000)×nb 左辺・右辺の色つきの部分は、濃度[mol/l]×体積[l]なので、 それぞれ酸・塩基のモル数だよね。 そこに価数をかけるから、 左辺は、H+のモル数。右辺はOH–のモル数になる。 すなわち、H+のモル数=OH–のモル数を意味するの。 この式は、酸・塩基の強弱には関係なく成り立つの。 弱酸・弱塩基(電離が小さい)でも、H+やOH–が消費されれば、 化学平衡を考えても、電離が進んで、H+やOH–がどんどん作られるわけね。 (あとで、化学平衡は説明するね。) だから、結局、酸・塩基がもつH+やOH–は全部使われるわけですよ。 |
昔、このことをある生徒が、ゾロゾロの法則って言ってたけど、
(あとからゾロゾロやってくるという意味)上手いこと言ったと思いましたよ。
そんなわけで、化学平衡は、あとで絶対説明します!!次回は、数学やります。積分しましょうか!置換積分と部分積分をしましょう。