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
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酸塩基反応、沈殿反応、錯生成反応などの溶液内イオン平衡についてエクセル(EXCEL)を用いて理論的に解析し、滴定曲線の作成や溶解度の計算などをしていきたいと思います。
イオン交換法を利用した金属イオンの分離法において、バッチ法はカラム法に比べて操作が簡便かつ短時間で済む利点があるのですが、分離効率はあまりよくありません。しかし、分配係数が大きく離れている場合、たとえば二種類の金属イオンのうち、どちらか一方が錯体を作って
前回(2022-06-12)の続きです。今回は選択係数と分配係数、吸着率の関係について調べます。選択係数は温度とイオン強度を定めれば平衡定数となりますが、分配係数は酸・塩濃度や錯生成などの副反応によって影響を受けます。これらの値はバッチ法やカラム法による実験で直接求
イオン交換とは、固体物質が溶液と接するとき、溶液中のイオンを固体物質中に取り込み、代わりに自身の持つイオンを溶液に放出する現象のことです。この固体物質はイオン交換体と呼ばれ、またイオン交換に伴う反応をイオン交換反応といいます。イオン交換体と溶液の間のイオ
前々回(2022-05-22)、前回(2022-0529)とキレート抽出平衡について考えました。今回はイオン対抽出です。たとえば、金属イオンが配位子と電荷を帯びた錯体を作るとき、そのままでは有機相に抽出されませんが、ここに反対の電荷を持った特定のイオンを加えると、イオン対を作っ
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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
「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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
モノプロトン酸塩基のうち、無機系の弱酸には亜硝酸(HNO2)、次亜塩素酸(HClO)、シアン化水素(HCN)などがあり、有機系の弱酸には酢酸、クロル酢酸、安息香酸をはじめとするカルボン酸やフェノールなどがあります。また弱塩基にはアンモニア、エチルアミン、アニリン、ピリジン
供与または受容できるプロトンが1個の酸塩基をモノプロトン酸塩基と言います。これから何回かにわたって、モノプロトン酸塩基およびそれらの塩の水溶液のpHを求める方法について説明します。今回は強酸強塩基のpHの求め方です。 <<強酸、強塩基のpH>>モノプロトン酸塩
平衡問題の系統的解析方法については、既に何度か述べましたが(2020-09-27, 2022-10-02)、すべての平衡問題に関する最も基本的な事項の一つなのでここで再度解説します。 <<平衡の系統的解析法>>溶液中での平衡濃度に関する計算問題を解くことは、次の3つの条件から
水溶液中でほとんど完全に解離する酸塩基を「強酸」「強塩基」と言います。また部分的にしか解離しない酸塩基を「弱酸」「弱塩基」と言い、その解離の程度は解離定数で表されます。今回は酸塩基の強さについて考察します。 <<強酸、強塩基の水溶液>>＜酸塩基の強さと
これまで「酸塩基平衡」「沈殿平衡」「錯体平衡」「酸化還元平衡」「分配平衡」など溶液内の様々な平衡問題について思いつくままに検討してきましたが、これからはこれらの問題について新たに(そしてできればもう少し秩序立って！)取り組んでみたいと思います。最初は「モノ
第5属の沪液に含まれるイオン(Mg2+, Na+, K+)は<第6属>に分類されます。第6属では分離操作をせず、第5属の沪液を調製した後確認操作を行います。 <<第6属イオンの確認操作>>＜沪液の調製＞第5属の沪液をほとんど蒸発乾固し、放冷後6 M HNO3 1mLを加え、再び蒸
前回(2023-02-26)の続きです。分属操作におけるCaとMgの分離条件について調べます。また分属後の属内分離操作では、まず分属した沈殿(BaCO3, SrCO3, CaCO3)に酢酸を加えて沈殿を溶解します。次いでクロム酸カリウムを加えてBaCrO4を沈殿分離し、さらに沪液に硫酸ヒドラジンを
第1属～第4属を除いた溶液をアンモニア塩基性にして炭酸アンモニウムを加えると炭酸塩沈殿が生じるイオン(Ca2+, Sr2+, Ba2+)は<第5属>に分類されます。今回は、第5属の分属条件について考えます。 <<第5属の分属および分離・確認操作>>第5属の分属および
第1属～第3属を除いた溶液を酢酸酸性にしてH2Sを通じるとZnSが沈殿します。ZnSを沪過後、沪液を弱塩基性にして(NH4)2Sを加えると、NiSとCoSが沈殿します。このように弱酸性～弱塩基性で硫化物沈殿が生じるイオン(Zn2+, Ni2+,Co2+)は<第4属>に分類されます。 <<第
今回は、前回(2023-02-05)の続きで分属におけるNH4Clの効果について調べます。また属内分離について説明します。分属後の分離確認操作では、第3属の沈殿にNaOHとH2O2を加えて煮沸し、Al(OH)3はアルミン酸イオンとして, Cr(OH)3は酸化してクロム酸イオンとして溶解し確認し
第1属、第2属を除いた溶液にNH4Cl, NH3および酸化剤を加えて弱塩基性にすると水酸化物沈殿が生じるイオン(Fe3+, Fe2+, Al3+, Cr3+,Mn2+)は<第3属>に分類されます。今回は第3属の分属について考察します。 <<第3属の分属および分離・確認操作>>第3属の分属およ
第2属の硫化物沈殿に多硫化ナトリウム(Na2Sn)を加えると、チオ錯イオン(HgS22-, AsS42-, SbS43-, SnS32-)を作って溶解するイオンは<第2属B>に分類されます(2023-01-15)。今回は第2属Bの分離・確認操作です。 <<第2属Bの分離・確認操作>>第2属Bの分離操作の
前回(2023-01-15)の続きです。第2属Aのイオンを含む溶液にH2SO4を加えてPbSO4を沈殿分離した後の沪液中にはBi3+, Cu2+, Cd2+が含まれます。今回はこれらイオンの分離、確認操作について検討を行います。 <<Bi3+の分離と確認>>＜アンモニアによる沈殿分離・溶解＞
第1属を除いた塩酸酸性溶液に硫化水素ガス(H2S)を通じると硫化物が沈殿するイオンは第2属に分類されます。このうち多硫化ナトリウムに溶解しないものは<第2属A>(Pb(II), Bi(III), Cu(II), Cd()II))、溶解するものは<第2属B>(Hg(II), As(III, V), Sb(III, V), Sn(II, IV
前々回(2022-12-25)からの続きです。今回は、Ag, Hg(I)の属内分離および確認試験に関する考察です。 <<AgClの溶解と確認>>＜NH3による溶解＞第1属沈殿から熱湯でPbCl2を溶出した残渣(Hg2Cl2,AgCl)にアンモニア水を加えると、AgClがアンミン錯体として溶出し、Hg2
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 滴定曲線 強酸－強塩基滴定（滴下量を与えてpHを求める方法） 2019-03-03 H, OH 滴定曲線 強酸－強塩基滴定（pHを与えて滴下量を求め
前回(2022-12-18)の続きです。今回は、第1属分属後のPb(II)の属内分離および確認試験に関する考察です。 <<第1属のフローチャート>>第1属の分離操作のフローチャートおよび確認操作の概要は次の通りです(前回の再録)。<<PbCl2の溶解と確認>>＜PbCl2の熱湯に
金属イオンの系統分析において最初に分離されるのは、塩酸を加えて難溶な塩化物を生じるイオン(Ag+, Pb2+, Hg22+)で、これを第1属と称します。今回は、第1属の分属および属内分離・検出に関して考えます。 <<事前のお断り>>第1属の分離操作を説明する前にいくつか
今回以降、金属イオンに関する系統分析を取りあげます。未知の成分を含む水溶液に適切な試薬を加え、含まれる成分を順次分離してその種類を確認する操作は「系統的定性分析」または単に「系統分析」と呼ばれます。機器分析の発達した現在、系統分析の実用的価値は低下しまし
炭酸ナトリウム(Na2CO3)や炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)に代表される多価の弱酸と強塩基から生じた塩について、その溶液のpHの求め方を説明します。 <<正 塩>>炭酸ナトリウム(Na2CO3)を例として考えます。Na2CO3を水に溶かすと完全に解離し、生じたCO32-は加水分解を
