1。メチルオレンジの化学
*メチルオレンジは、2つの形式で存在する弱酸です。
* 酸フォーム(Hin): 赤色
* ベースフォーム(in-): 黄色
*これらの形式間の平衡は、次の方程式で説明されています。
hin(赤)⇌H + + in-(黄色)
*この平衡の位置は、溶液のpHの影響を受けます。
2。滴定プロセス
* 初期状態: 滴定の開始時に、溶液には弱い塩基である炭酸ナトリウム(Na2Co3)が含まれています。これにより、わずかに基本的な環境が作成されます。弱酸であるメチルオレンジは、主にその基部の形(in-)にあり、黄色 解決。
* hclが追加されると: 塩酸(HCl)を加えると、炭酸ナトリウムと反応します。この反応は、水酸化物イオン(OH-)を消費し、酸性側に向かって平衡をシフトします。これにより、より多くのメチルオレンジが基本形式(in-)から酸形態(Hin)に移行します。
* 等価ポイント: 添加されたHClのモルが存在するNa2Co3のモルに等しい場合、等価点に到達します。この時点で、溶液は主に弱酸H2CO3(炭酸酸)で構成されています。溶液のpHは約4.5で、これは滴定の最初の等価点です。
* エンドポイント: エンドポイント 滴定は、インジケータが色を変えると発生します。この場合、メチルオレンジは黄色からオレンジに変化します (赤と黄色の混合物)。この色の変化は、溶液のpHがメチルオレンジのpH範囲に達すると発生します(3.1-4.4)。
* 2番目の等価ポイント: HClをさらに添加すると、すべての炭酸イオンが中和される2番目の等価ポイントにつながります。この時点で、溶液は主に弱酸H2CO3とその共役塩基HCO3-で構成されています。 溶液のpHは約8.3です。
3。メチルオレンジが適切である理由
メチルオレンジは、この滴定に適した指標です。
* 明確な色の変更: 色の変化は黄色からオレンジに変化します。
* pH範囲: メチルオレンジ(3.1-4.4)のpH範囲は、滴定の最初の等価点(pH〜4.5)と重複しています。これにより、インジケータがすべてのNA2CO3がHClと反応するポイントに近い色を変えることが保証されます。
要約: 炭酸ナトリウムの塩酸を塩酸と滴定中のメチルオレンジの色の変化は、強酸が弱い塩基を中和するため、pHのシフトを反映しています。色の変化は、反応の最初の等価点に近い滴定の終点を示しています。