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滴定 pH計算機 は、滴定プロセス中の任意の時点で pH 値を予測するように設計された特殊なツールです。これは、酸が塩基と反応するときに pH がどのように変化するかをユーザーが理解するのに役立ちます。これは、滴定の当量点を決定するために不可欠です。この計算機は、教育現場、研究室、および正確な計算が必要な業界で特に役立ちます。 化学物質 測定結果 が必要です。
滴定式 pH 計算機
滴定中の pH を計算する式は、発生する特定の酸塩基反応によって異なります。一般的な概要は次のとおりです。
強酸-強塩基滴定 (例: HCl および NaOH):
- 等価点の前: pH ≈ -log[H₃O⁺] = -log(CₐVₐ/ Vᵦ)
- 等価点では: pH = 7 (中性)
- 等価点の後: pH ≈ 14 + log(CᵦVᵦ/ Vₐ)
弱酸-強塩基滴定 (例、酢酸および NaOH):
- 等価点の前: pH ≈ pKa + log([A-]/[HA])、ここで、[A-] と [HA] はそれぞれ共役塩基と弱酸の濃度です。
- 等価点では: pH > 7、強塩基の過剰によって決定
- 等価点の後: pH ≈ 14 + log(CᵦVᵦ/ Vₐ)
弱塩基-強酸滴定 (例: NH3 および HCl):
- 等価点の前: pH ≈ pKb + log([BH⁺]/[B])、ここで [BH⁺] と [B] は次の濃度です。 共役酸 と弱塩基をそれぞれ。
- 等価点では: pH < 7、強酸の過剰によって決定
- 等価点の後: pH ≈ -log(CₐVₐ/ Vᵦ)
溶液の特定の濃度と量に基づいてこれらの配合を調整し、滴定プロセス中に発生する可能性のある希釈を考慮することを忘れないでください。
一般的な滴定の事前計算表
滴定の種類 | 添加量(mL) | 体積時のpH | 説明 |
---|---|---|---|
強酸 – 強塩基 | 0 | 1.0 | 0.1 M HCl の初期 pH |
25 | 4.0 | 等価点に近づく | |
50 | 7.0 | 等価点で | |
75 | 11.0 | 等価点を超えて | |
弱酸 – 強塩基 | 0 | 2.9 | 0.1 M 酢酸の初期 pH |
25 | 4.76 | 半当量点 (pKa) | |
50 | 8.5 | 等価点で | |
75 | 11.5 | 等価点を超えて | |
弱塩基 – 強酸 | 0 | 11.0 | 0.1 M NH₃ の初期 pH |
25 | 9.25 | 半当量点 (pKb) | |
50 | 6.5 | 等価点で | |
75 | 2.0 | 等価点を超えて |
滴定pH計算機の例
50 mL の 0.1 M 塩酸 (HCl) を 0.1 M 水酸化ナトリウム (NaOH) で滴定することを考えてみましょう。 pHは次のように変化します。
- 初期 pH (滴定開始前): 0.1 M HCl の pH は約 1.0 です。
- 中間点 (等価に近づく): NaOH を添加すると、pH は当量で 7.0 に近づくまで徐々に上昇します。
- 等価点を超えると: NaOH を追加すると pH が 7 を超え、塩基性溶液であることがわかります。
最も一般的な FAQ
滴定における当量点とは何ですか?
当量点は、酸のモル数が塩基のモル数と等しいときに発生し、通常、強酸-強塩基滴定では中性 pH 7 になります。
半当量点での pH はどのように計算すればよいですか?
弱酸-強塩基滴定の場合、半当量点の pH は弱酸の pKa にほぼ等しく、酸とその共役塩基の比率が 50/50 であることを示します。
すべての滴定の当量点で pH が正確に 7 にならないのはなぜですか?
当量点の pH は、関与する酸と塩基の強度によって異なります。強酸-強塩基滴定では中性 (pH 7) ですが、他のタイプの滴定では共役酸または共役塩基の残留強度により高くなったり低くなったりすることがあります。