食酢と水酸化ナトリウムによる中和滴定実験の解説

化学の実験でよく行われる中和滴定実験では、酸と塩基が反応して中和反応が進行します。この記事では、食酢と水酸化ナトリウムを用いた中和滴定実験を通して、酢酸のモル濃度や質量パーセント濃度を計算する方法を解説します。

1. 中和滴定の基本

中和滴定は、酸と塩基を反応させて中和させる実験です。ここでは、食酢（酢酸）と水酸化ナトリウム水溶液（NaOH）を使用して、酢酸のモル濃度を求めます。食酢と水酸化ナトリウムは中和反応を行い、反応の終点をフェノールフタレインを使って確認します。

2. 実験条件と結果

まず、食酢10mlに水90mlを加えて10倍に薄め、その中から10mlを取り出します。そこに水酸化ナトリウムを滴定し、8ml入れたところでフェノールフタレインが赤色に変わりました。この時点で中和反応が完了したことを示しています。

3. 1. 酢酸のモル濃度の求め方

酢酸のモル濃度を求めるためには、以下の計算を行います。水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度は0.1mol/lです。中和反応の式に基づいて、反応に必要な水酸化ナトリウムのモル数を求め、その結果から酢酸のモル数を計算します。実験で使った水酸化ナトリウムの体積が8mlであることから、酢酸のモル濃度は次のように計算できます。

4. 2. もとの食酢中の酢酸の濃度

実験で得られた酢酸のモル濃度を元に、もとの食酢中の酢酸の濃度を求めます。10倍に薄めた食酢から取り出した10mlに含まれる酢酸の量を基に、もとの食酢中の酢酸濃度を計算する方法を示します。

5. 3. 酢酸水溶液の質量パーセント濃度

最後に、酢酸水溶液の質量パーセント濃度を求めます。食酢の密度が1.02g/mlであることから、食酢の質量を計算し、酢酸の質量を求めます。質量パーセント濃度は、酢酸の質量を食酢全体の質量で割った値として計算できます。

6. まとめ

この実験を通じて、食酢と水酸化ナトリウムの中和反応を理解し、酢酸のモル濃度や質量パーセント濃度を計算する方法を学びました。化学の実験では、計算や反応の進行を理解することが重要です。