二段階中和(炭酸ナトリウム)
着眼点\ce{Na2CO3} は \ce{HCl} と2段階で反応する。第1中和点はフェノールフタレイン、第2中和点はメチルオレンジで見る。
\ce{Na2CO3 + HCl -> NaHCO3 + NaCl}\quad(\text{第1段階})\ce{NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2O + CO2}\quad(\text{第2段階})
例題
1
NaOH と \ce{Na2CO3} の混合水溶液 10.0 mL を 0.100 mol/L 塩酸で滴定した。フェノールフタレインが変色するまでに 15.0 mL、そこにメチルオレンジを加えてさらに 5.0 mL で変色した。NaOH と \ce{Na2CO3} のモル濃度は。
解答
第2段階(5.0 mL)は \ce{NaHCO3} だけが反応 → \ce{Na2CO3} は 0.100\times\frac{5.0}{1000}=5.0\times10^{-4}\ \mathrm{mol}
第1段階(15.0 mL)は NaOH の中和と \ce{Na2CO3} → \ce{NaHCO3}。NaOH は 0.100\times\frac{15.0-5.0}{1000}=1.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}
10.0 mL で割って \ce{Na2CO3} 0.050 mol/L、NaOH 0.10 mol/L
第1段階(15.0 mL)は NaOH の中和と \ce{Na2CO3} → \ce{NaHCO3}。NaOH は 0.100\times\frac{15.0-5.0}{1000}=1.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}
10.0 mL で割って \ce{Na2CO3} 0.050 mol/L、NaOH 0.10 mol/L
確認問題
1
\ce{Na2CO3} だけの水溶液を塩酸で滴定すると、第1中和点までと第2中和点までの滴下量の関係はどうなるか。
答え
等しい(どちらも \ce{Na2CO3} と同じ物質量の HCl)