滴定曲線、溶解度などーエクセルを用いて

ニッケルのEDTA滴定(2)－逆滴定

ニッケルとEDTAの錯生成反応は生成速度が遅いので、直接滴定をする場合は、溶液を加温してゆっくり滴定する等の工夫が必要です(2024-07-7)。今回は、EDTAを過剰に加えてNi-EDTA錯体を十分に生成させたあと、XOを指示薬として過剰のEDTAを標準Zn溶液で滴定する逆滴定法につい

2024/07/10 13:15

ニッケルのEDTA滴定(1)－直接滴定－CuPAN指示薬の使用

ニッケルとEDTAの錯生成定数は大きいのですが、生成速度が遅いので、直接に滴定する場合は溶液を加温してゆっくり滴定する等の工夫が必要です。今回は、Cu-PANを指示薬に用いて、Ni2+をEDTAで直接に滴定する場合について考えます。 <<Cu-PANとは>>PAN(1-ピリジルアゾ

2024/07/07 07:05

亜鉛のEDTA滴定(2)－XO指示薬の使用

前回(2024-06-23)は、エリオクロムブッラックTを指示薬とした弱塩基性でのZn-EDTA滴定について考えました。今回は酢酸-アンモニア緩衝液によってpHを弱酸性に調整したあと、キシレノールオレンジを指示薬としてZn-EDTA滴定をする場合について考えます。 <<キシレノー

2024/06/30 07:07

亜鉛のEDTA滴定(1)－補助錯化剤、EBT指示薬の使用

亜鉛のEDTA滴定法を考えるにあたって最低限必要な条件は、(1)水酸化物(Zn(OH)2)が沈殿しない、(2)Zn-EDTAの条件生成定数が十分大きい、(3)適切な終点検出法がある、ことです。この滴定条件について考え、適切な条件下で滴定曲線を描きます。 <<滴定可能な条件>>＜補

2024/06/23 07:11

EDTA滴定によるCaおよびMgの分別定量

EDTA滴定の重要な応用分野として水の硬度測定があります。水の硬度を求めるためには、CaおよびMgの定量が必要です。今回はEDTA滴定によるCa, Mgの分別定量について考察します。 水試料中のCa, Mgの定量法としてJISに採用されている方法を調べます。JIS K-0101, -0102

2024/06/16 07:02

金属指示薬の選定－カルシウムのEDTA滴定の場合

これまで述べてきたように、pHなどの滴定条件によって滴定曲線のジャンプの程度は変化します。今回はカルシウムのEDTA滴定を例にとって、与えられた滴定条件における適切な指示薬の選定について考察します。 <<Ca-EDTA滴定が定量的となる条件>>金属イオンMをEDTAで滴

2024/06/09 07:15

EDTA滴定における金属指示薬と滴定誤差

滴定では当量点を実際に検出することが必要です。このために何らかの化学的、物理的な検出手段が用いられ、こうして実際に求められた当量点を終点と言います。(理論的)当量点と(実験的)終点のあいだには幾分かの誤差が生じます。今回は金属指示薬を用いたときのEDTA滴定の滴

2024/06/02 07:11

マグネシウムのEDTA滴定－ソルバーの利用

前回(2024-05-19)のカルシウムの滴定に引き続き、今回はEDTAによるマグネシウムの滴定曲線を求めます。マグネシウムの滴定ではMg(OH)2沈殿の生成に十分注意する必要があります。MgOH+,MgHY-の錯生成およびMg(OH)2の沈殿生成を考慮に入れ、ソルバー(2023-04-23)を用いてより

2024/05/26 07:09

カルシウムのEDTA滴定(2)－ソルバーの利用

前回(2024-05-12)は「滴定曲線の式」を導いてカルシウム(II)－EDTA滴定の滴定曲線を描く方法について考えました。今回はエクセルの「ソルバー」を利用してより厳密な計算を行って滴定曲線を描きます。 <<Ca2+－EDTA滴定の条件>>前回の取り扱いで、pHは常に一定と仮定

2024/05/19 07:03

カルシウムのEDTA滴定(1)－滴定曲線の式

Ca2+－EDTA滴定の滴定曲線を描く方法について考えます。まず、EDTAの酸解離だけを考慮した場合の滴定曲線を描きます。ついで、Ca2+の加水分解(CaOH+の錯生成)も考慮に入れてもう少し厳密な計算をして滴定曲線を描きます。 <<EDTAの酸塩基反応だけを考慮した場合>>前

2024/05/12 07:05

EDTA滴定の基礎

錯生成平衡を利用する金属イオンの滴定を錯滴定と言いますが、このうち滴定剤としてキレートを用いる場合はキレート滴定と呼ばれます。エチレンジアミン四酢酸(EDTA)はほとんどの金属イオンと1：1の安定な金属-キレート錯体を作ります。キレート滴定の代表であるEDTA滴定につ

2024/05/03 08:30

錯生成定数に対するイオン強度の影響－Cd(II)-Cl系

カドミウムイオン(Cd2+)は塩化物イオン(Cl-)と塩化物錯体(CdCl+,CdCl2, CdCl3-, CdCl42-)を作ります。このCd-Cl錯体の平衡、特にイオン強度の大きな溶液中での活量係数を考慮した平衡について調べます。 <<平衡式、生成定数および化学種濃度>>前提として十分な酸が

2024/04/28 07:00

錯生成平衡の基礎(3)－pHの影響

前々回(2024-04-07)は非常に単純な系(すなわち金属イオンが配位子と反応するのみで他の副反応は起きない場合)について考えました。しかし、前回(2024-04-14)でも述べたように、実際の錯生成反応においては、多くの副反応が起きて、対象とする錯生成反応に影響を与えます。今

2024/04/21 07:06

錯生成平衡の基礎(2)－配位子の平衡濃度未知の場合

前回(2024-04-07)は、配位子の平衡濃度が既知の場合における溶液中の化学種の平衡濃度を求めました。今回は、配位子の全濃度は与えられるが、平衡濃度が未知の場合について考えます。 ＜配位子の平衡濃度が未知の場合＞一般に錯形成反応において、配位子の全濃度(式

2024/04/14 07:05

錯生成平衡の基礎(1)－錯生成定数と化学種濃度

「錯体」の定義は様々ですが、一般に「金属イオン」を中心に「孤立電子対を持つ陰イオンあるいは中性分子」(配位子)が配位結合して生成した化学種のことを言います。また、これらの錯体が生成する反応を「錯生成反応」と言い、金属イオンと配位子の間には「錯生成平衡」が成

2024/04/07 07:03

沈殿反応を伴う酸塩基滴定－ウインクラー法

今回は沈殿反応を伴う酸塩基滴定について考えます。その一例として、ウインクラー法を取りあげます。この方法は、Na2CO3とNaOHの混合溶液をHClで滴定するとき、試料にBaCl2を加えNa2CO3をBaCO3として沈殿させ、残ったNaOHをHClで滴定するやりかたです。 <<ウインクラ

2024/03/31 07:05

ジプロトン酸の滴定曲線の形状－2段階滴定が可能となる条件

これまで見てきたように、ジプロトン酸の滴定曲線においてpHジャンプが必ず2回あるとは限りません。どのような条件のときにpHのジャンプが出現するのか調べたいと思います。 <<滴定曲線の例>>マレイン酸(pK1=1.92, pK2=6.27)、亜硫酸(pK1=1.86, pK2=7.17)、アスコル

2024/03/22 07:34

ケルダール法－アンモニアを硫酸またはホウ酸に吸収

酸塩基滴定の代表的な応用例としてケルダール法があります。ケルダール法は有機窒素の最も一般的な定量法の一つです。これは、試料を熱濃硫酸中で分解して有機窒素をアンモニウムイオンに変換し、NaOHを加えてアンモニアとして蒸留して硫酸またはホウ酸に吸収し、間接的ある

2024/03/17 07:11

硫酸の濃度とpHについて－活量係数の考慮

高校の教科書には、"強酸"の説明として「水溶液中でほとんどすべて電離している（＝電離度が1に近い）酸を強酸という」と書かれており、その例として"硫酸"は「2価の強酸」に分類されています。このことが原因なのかも知れませが、硫酸溶液は常に（＝どんな濃度でも）H2SO4

2024/03/10 07:06

二酸化炭素の平衡(2)－気相のCO2分圧が変化するとき

今回は気相と溶液でCO2の平衡が成立するとき、気相のCO2分圧の変化によって炭酸溶液のpHがどのようになるか調べます。 ＜CO2分圧とpHの関係＞前回(2024-02-25)説明した通り、気相と溶液の間でCO2の平衡が成立するとき、次のような関係が成立します。[CO2(aq)] = KHP

2024/03/03 07:11

二酸化炭素の平衡(1)－大気との平衡

気体の二酸化炭素(CO2(gas))は、ある程度水に溶解し、溶けたCO2(aq)は一部水和して炭酸(H2CO3)を生成します。炭酸はジプロトン酸として働きます。今回は、大気中のCO2と平衡が成立するときの水、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液のpHについて調べます。また比

2024/02/25 07:19

ポリプロトン酸塩基の緩衝液(3)－活量係数の考慮

以前モノプロトン酸塩基の緩衝液に関して、活量係数を考慮した計算を行いました(023-08-27)。今回はポリプロトン酸塩基の緩衝液のpHを計算します。また活量係数を考慮した緩衝液の調製方法を計算で求めます。 ある特定のpH値を持つ緩衝液を実際に調製したい場合、理論

2024/02/18 07:19

ポリプロトン酸塩基の緩衝液(2)－pH計算

以前、モノプロトン酸塩基の緩衝液のpHを求めました(023-08-13)。今回はポリプロトン酸塩基の緩衝液について、pHを求めます。 <<ポリプロトン酸-共役塩基の緩衝液>>ポリプロトン酸およびその共役塩基を含む緩衝液は、モノプロトン酸の場合(023-08-13)と同様に取り扱

2024/02/11 07:16

ポリプロトン酸塩基の緩衝液(1)－緩衝能と緩衝指数

モノプロトン酸塩基の緩衝液についてはすでに述べました(2023-08-13)。今回はポリプロトン酸塩基の緩衝液の「緩衝能」について考察します。 <<緩衝指数の計算>>希釈したりあるいは少量の酸や塩基を加えたりしても、pHがほぼ一定に保たれる溶液は緩衝液と呼ばれ、また

2024/02/04 07:19

ポリプロトン酸塩基滴定の滴定誤差

以前(2023-09-03)に続いて、今回はポリプロトン酸塩基の滴定における滴定誤差について考察します。一般に、滴定誤差は実験的に求めた終点が理論的な当量点に一致しないためにおこる誤差のことを言いますが、ここでは終点検出方法(たとえば、指示薬による目視法)に原理的に伴

2024/01/26 06:30

滴定曲線の式の一般化

これまで、エクセルによる様々な酸塩基滴定曲線の作成方法を説明してきました。「二分法」とは異なり、「レビ法」では「滴定曲線の式」(pHを与えて滴定剤の滴下量Tを求める式)を求める必要があります。これまで個々のケースについて検討してきましたが、今回は滴定曲線の式の

2024/01/21 07:11

被滴定溶液中の化学種の濃度変化

いくつかの滴定を例として、各滴定段階において被滴定溶液中の化学種濃度がどのように変化するかについて調べます。 <<リン酸の滴定>>水酸化ナトリウムによるリン酸の滴定について調べます。試料溶液のリン酸(H3A)のモル濃度をCao mol/L、試料体積をV mLとし、滴定

2024/01/14 07:11

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(6)－混合酸、混合塩基

二分法およびレビ法を用いて、2種類の酸あるいは塩基を含む溶液の滴定曲線を描き、分別定量が可能かどうか検討します。 二分法による混合酸の滴定曲線Cao mol/Lの酢酸(HA)とCco mol/Lの塩酸(HCl)を含む溶液V mLをCbo mol/Lの水酸化ナトリウム(NaOH)で滴定する場合を

2024/01/07 07:18

タイトル一覧 (2023）

タイトル一覧 (2023）ソート、検索等が必要ならばエクセルにコピペして利用ください。 カテゴリー タイトル 年月日 元素 ポリプロトン酸塩基平衡と滴定 ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(5)－アミノ酸－レビ法 2

2023/12/31 07:05

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(5)－アミノ酸－レビ法

前回(2023-12-17)に引き続き、アミノ酸の滴定曲線の作成方法について考えます。 今回はレビ法(2023-12-10)を用いて滴定曲線を描きます。 <<モノアミノ-モノカルボン酸･塩酸塩（例：アラニン･塩酸塩）>>モノアミノ-モノカルボン酸の一種であるアラニンは次のように解

2023/12/24 07:18

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(4)－アミノ酸－二分法

アミノ酸は分子内にカルボキシ基(-COOH)とアミノ基(-NH2)の両方を持つ有機化合物で、ポリプロトン酸塩基と考えることができます(2023-11-05)。したがってその滴定曲線を描く場合も、これまでのやり方が適用できます。ただし、電荷バランス式の作成における化学種の電荷の取り

2023/12/17 07:32

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(3)－レビ法

これまで、ポリプロトン酸塩基の滴定曲線を描く方法として、近似法(2023-11-26)、二分法(2023-12-03)を見てきました。これらの方法は、滴下量(T)を与えて被滴定溶液のpHを求める方法でした。今回は「レビ法」について説明します。これは逆に「pHを与えて滴下量(T)を求める方

2023/12/10 07:24

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(2)－二分法

前回(2023-11-26)は「近似法」によるポリプロトン酸塩基の滴定曲線の描き方について説明しましたが、今回は、「二分法」について説明します。近似法では開始前、当量点およびその前後で別々の近似式を用いる必要があり煩雑ですが、二分法を用いると、任意の条件で滴定曲線を

2023/12/03 07:03

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線(1)－近似法

ポリプロトン酸塩基の滴定曲線はモノプロトン酸塩基の場合と同様の手法で描くことができます(2023-06-25～2023-07-30)。今回は、近似法について説明します。 <<酸塩基滴定の基礎>>以前(2023-06-25)にも述べたとおり、未知量の酸(または塩基)を含む試料溶液に濃度既知

2023/11/26 07:22

ポリプロトン酸塩基のpH－酸塩基混合溶液

これまで、ポリプロトン酸塩基やそれらの塩に関するpHについて計算してきました。今回は、これらの酸塩基をさまざまな割合で混合した水溶液について、ソルバー法、二分法を用いてpHを求めます。代表例としてリン酸とアンモニアの混合物を取り上げます。また理解の手助けとな

2023/11/19 07:13

ポリプロトン酸塩基のpH－アミノ酸(2)－グルタミン酸、リジン

モノアミノジカルボン酸は分子内にアミノ基1個、カルボキシ基2個を持つアミノ酸で、グルタミン酸、アスパラギン酸などがあります。またジアミノモノカルボン酸は分子内にアミノ基2個、カルボキシ基1個を持つアミノ酸で、リジン、アルギニンなどがあます。ここでは、グルタミ

2023/11/12 07:15

ポリプロトン酸塩基のpH－アミノ酸(1)－グリシン

アミノ酸は分子内にカルボキシ基(-COOH)とアミノ基(-NH2)の両方を持つ有機化合物です。カルボキシ基はプロトンを放出し、またアミノ基はプロトンを受容する働きがあります。したがって、アミノ酸は酸性の強い水溶液中ではアミノ基が-NH3+の形をとり、陽イオンとなります。塩

2023/11/05 07:12

ポリプロトン酸塩基のpH－リン酸およびその塩

トリプロトン酸以上のポリプロトン酸のpHの取り扱い方も、ジプロトン酸の場合と同じです。ここではリン酸およびその塩について見ていきます。 <<リン酸の平衡>>リン酸(H3PO4)は、水溶液中で次のように逐次的に解離します。H3PO4 ⇄ H+ ＋ H2PO4-H2PO4- ⇄ H+ ＋HP

2023/10/29 07:10

ポリプロトン酸塩基のpH－ジプロトン酸塩基の塩(3)－NaHA塩

前々回(2023-10-08)と前回 (2023-10-15)は、ジプロトン酸の正塩(Na2A)溶液のpHの求め方について調べました。今回はジプロトン酸の酸性塩(NaHA)溶液のpHについて調べます。<<NaHA塩溶液のpH>>ジプロトン酸(H2A)がNaOHで半分中和されてできた酸性塩(NaHA)溶液のpHについて

2023/10/22 07:14

ポリプロトン酸塩基のpH－ジプロトン酸塩基の塩(2)－Na2A塩－エクセルの利用

前回(2023-10-08)に引き続き、ジプロトン酸のナトリウム正塩(Na2A)溶液のpHの求め方について述べます。今回はエクセルの利用を考えます。 <<Na2A塩溶液のpH>>エクセルを利用してジプロトン酸(H2A)の正塩(Na2A)溶液のpHを求める方法について説明します。Na2A塩の代表

2023/10/15 07:18

ポリプロトン酸塩基のpH－ジプロトン酸塩基の塩(1)-Na2A塩-近似法

これまで、ジプロトン酸塩基自身のpHの求め方を説明してきました。これからはそれらが中和してできた塩のpHの求め方について述べます。 <<Na2A塩溶液のpH>>ジプロトン酸(H2A)の2個のプロトンがすべてNaOHで中和された正塩(Na2A)溶液のpHについて考えます。Na2A塩の代

2023/10/08 07:19

ポリプロトン酸塩基のpH－ジプロトン酸塩基(3)－対数濃度図の利用

モノプロトン酸塩基のところでも述べたように(2023-05-14)、pHと化学種濃度の対数の関係を表したグラフは対数濃度図と呼ばれます。対数濃度図を作成すれば系全体を一目で見渡すことができます。そして、この図から溶液のおおよそのpHを求めることができ、またあるpHにおける

2023/10/01 07:07

ポリプロトン酸塩基のpH－ジプロトン酸塩基(2)－エクセルの利用

前回(2023-09-17)は近似式を用いてジプロトン酸塩基のpHを求めました。近似法は、「ケースごとに仮定を立てて近似式を作成し、結果を算出して仮定の妥当性を確認する」といった手順を踏む必要があり、面倒です。今回は表計算ソフト(エクセル)を利用して「二分法」および「ソ

2023/09/24 07:15

ポリプロトン酸塩基のpH－ジプロトン酸塩基(1)－近似法

これまではモノプロトン酸塩基の平衡について見てきました。これからは供与または受容できるプロトンが2個以上のポリプロトン酸塩基の平衡について取り扱います。ポリプロトン酸塩基についても、モノプロトン酸塩基の場合と同様に平衡の系統的解析法(2023-04-02)が基本です

2023/09/17 07:18

酸塩基滴定－指示薬

前回(2023/09/03)は、終点検出法に原理的に伴う滴定誤差について考察しました。終点の検出にはpHメータや電導率計なども用いられますが、機器を使わない簡便な方法として指示薬による目視法が広く用いられています。今回は指示薬とそれに伴う滴定誤差について考察します。

2023/09/10 07:22

酸塩基滴定－滴定誤差

酸塩基滴定の滴定誤差について考えます。滴定誤差は滴定で実験的に求めた終点が理論的な当量点に一致しないためにおこる誤差です。実際の滴定誤差は、ビュレットやメスフラスコなど測容器の不正確さ、試薬の純度、滴定溶液の変質、滴定操作の不手際など様々な要因による誤差

2023/09/03 07:10

モノプロトン酸塩基の緩衝液(3)－活量係数、温度の影響

ある特定のpH値の緩衝液を実際に調製する場合、Ka値を用いて理論的な計算で必要濃度を求めるにはいくつかの困難が伴います。たとえば、Ka値は温度やイオン強度(活量係数)によって変動しますが、それらのデータがすべてあるとは限りません。したがって、実際の緩衝液の調製は

2023/08/27 07:10

モノプロトン酸塩基の緩衝液(2)－緩衝能と緩衝指数

前回(2023-08-13)はヘンダーソン-ハッセルバルヒ式を用いて緩衝液のpHの計算をしました。今回は緩衝液の緩衝作用の大きさについて定量的に考えます。 <<緩衝液に少量の酸・塩基を加えたときのpH>>前回は、例題4においてヘンダーソン-ハッセルバルヒ式(近似式)を用い

2023/08/20 07:21

モノプロトン酸塩基の緩衝液(1)－特性とpH計算

溶液に少量の酸や塩基を加えても、pHの値をほぼ一定に保つ働きを緩衝作用といい、そのような作用を持つ溶液を緩衝液といいます。緩衝液として弱酸(または弱塩基)とその塩の混合溶液があげられます。今回はこの緩衝液の性質について調べます。 水溶液が関与する化学反

2023/08/13 07:14

酸塩基滴定－滴定曲線に及ぼす濃度、酸解離定数の影響

これまでモノプロトン酸・塩基の滴定曲線の描き方について説明してきました。今回はこのようにして作成した滴定曲線について、その特徴と濃度、酸解離定数の影響について調べます。 <<滴定曲線の特徴>>典型的な例として、0.1 mol/Lの硝酸(HNO3) 20 mLあるいは0.1 mol

2023/08/06 07:16

酸塩基滴定－弱塩基の滴定曲線

これまで、弱酸を強塩基で滴定するときの理論的滴定曲線について考えてきました。今回は、弱塩基を強酸で滴定する場合について考えます。この場合も理論的滴定曲線の作成方法は弱酸の場合と基本的には同じです。ここでは、アンモニアを塩酸で滴定する場合について考えます。

2023/07/30 07:14

酸塩基滴定－弱酸の滴定曲線(4)－レビ法

これまで、近似法・二分法・MIN法による酸塩基滴定曲線の描き方について述べてきました。これらの方法はすべて、滴下量(T)を与えて被滴定溶液のpHを求める方法でした。今回は「pHを与えて滴下量(T)を求める方法」(レビ法)について説明します。 <<レビ法について>>理論

2023/07/23 07:11

酸塩基滴定－弱酸の滴定曲線(3)－MIN法

前回(2023-07-09)は、二分法を用いて弱酸の滴定曲線を描く方法について説明しました。今回は、MIN法を用いる方法について説明します。 <<MIN法について>>(2023-05-07)これまでも述べてきたように平衡定数式、物質バランス式、電荷バランス式から、NaOHによる弱酸の滴

2023/07/16 07:07