酸で塩基を中和する方法

アリンダム・ゴーシュ/ゲッティイメージズ

酸と塩基が反応すると中和反応が起こり、塩と水ができます。 Hの組み合わせから水が形成されます⁺酸とOHからのイオン^-根元からイオン。 強酸 と 強塩基 完全に解離するため、反応により中性 pH (pH = 7) の溶液が得られます。完全なので 解離 強酸と強塩基の濃度を指定すると、酸または塩基の濃度が与えられた場合、それを中和するために必要な他の化学物質の量または量を決定できます.この例の問題は、既知の量と濃度の塩基を中和するために必要な酸の量を決定する方法を説明しています。

重要ポイント：酸塩基中和

• 酸と塩基の両方が完全に解離するため、強酸が強塩基を中和する化学の問題を解くのは簡単です。
• 対照的に、弱酸および/または弱塩基を含む中和では、解離定数を知って使用する必要があります。
• 中和は、H のモル数が⁺OHのモル数に等しい^-.

中和反応の復習

中和は、酸と塩基の解離に依存しています。解離は、酸または塩基がその成分イオンに分解される場所です。中和反応に関与するイオンはH⁺酸とOHから^-ベースから。反応の一般的な形式は次のとおりです。

酸 + 塩基 → 塩 + 水
ああ + B → A + BH

例として、塩酸 (HCl) が水酸化ナトリウム (NaOH) と反応すると、食卓塩または塩化ナトリウム (NaCl) と水が生成されます。

HCl + NaOH → NaCl + H₂〇

中和には同量の H+ と OH- が必要です。したがって、酸または塩基の体積と濃度がわかれば、反応における相手の体積と濃度を知ることができます。

酸塩基中和の問題を解く

100 ミリリットルの 0.01 M Ca(OH) を中和するために必要な 0.075 M HCl の量₂解決？

HCl は強酸であり、水中で完全に解離して H⁺およびCl^-. HCl のすべてのモルに対して、1 モルの H が存在します。⁺. HCl の濃度は 0.075 M なので、H の濃度は⁺0.075 M になります。

カルシウム(オハイオ州)₂は強塩基であり、水中で完全に解離して Ca になる²⁺とああ^-. Ca(OH) のすべてのモル₂あるだろう 二匹のほくろ OHの^-. Ca(OH)の濃度₂は 0.01 M なので [OH^-] は 0.02 M になります。

したがって、H のモル数が⁺OHのモル数に等しい^-.

ステップ 1: 計算する モル数 OHの^-.
• モル濃度 =モル/体積
• モル = モル濃度 x 体積
• モルOH^-= 0.02 M/100 ミリリットル
• モルOH^-= 0.02 M/0.1 リットル
• モルOH^-= 0.002 モル
ステップ 2: 必要な HCl の量を計算する
• モル濃度 = モル/体積
• ボリューム = モル/モル濃度
• 体積 = モル H⁺/0.075 モル濃度
• モルH⁺= モル OH^-
• 体積 = 0.002 モル/0.075 モル濃度
• 容積 = 0.0267 リットル
• 体積 = 26.7 ミリリットルの HCl

計算の実行

100 ミリリットルの 0.01 モル濃度の Ca(OH)2 溶液を中和するには、26.7 ミリリットルの 0.075 M HCl が必要です。

この計算を実行するときに人々が犯す最も一般的な間違いは、モル数を考慮していないことです。 イオン 酸または塩基が解離するときに生成されます。理解するのは簡単です: 塩酸が解離するときに生成される水素イオンは 1 モルだけですが、忘れがちなのは、水酸化カルシウム (または 2 価または 3 価の陽イオンを持つ他の塩基) によって放出される水酸化物のモル数と 1:1 の比率ではないことです。 ）。

もう 1 つのよくある間違いは、単純な計算ミスです。確認してください 溶液のミリリットルをリットルに変換する 溶液のモル濃度を計算するとき！

ソース

• Skoog、D.A。ウェスト、DM;ホラー、J.F.; Crouch, S.R. （2004）。 分析化学の基礎 （第8版）。トムソン・ブルックス/コール。 ISBN 0-03-035523-0。
• Snoeyink、V.L.; Jenkins, D. (1980)。 水生化学：天然水中の化学平衡と速度 .ニューヨーク: ワイリー。 ISBN 0-471-51185-4。
• ドラム、アレクサンダー。リッピング、ラウリ。カルジュール ビーチ、イヴァリ。 Koppel、Ilmar A.;レイト、イヴォ (2016)。 「水中の強酸とジメチルスルホキシドの酸性度」. ジャーナル オブ フィジカル ケミストリー A . 120 (20): 3663–3669。 doi:10.1021/acs.jpca.6b02253
• Zumdahl、Steven S. (2009)。 化学原理 （第6版）。ニューヨーク: ホートン ミフリン カンパニー。