酸塩基の滴定とは?
酸塩基滴定は、酸または塩基溶液の未知の濃度を決定するために使用される一般的な実験室技術です。このプロセスでは、反応が完了するまで、未知の濃度(分析対象物)の溶液に既知の濃度(滴定)の溶液を慎重に追加することが含まれます。等価点として知られるこの完了点は、通常、溶液の色の変化によって信号を送ります。
インジケーターの役割
指標は、溶液のpHに応じて色を変える物質です。酸塩基の滴定では、それらは等価点を示す視覚的な手がかりとして機能します。これらがどのように機能するかは次のとおりです。
* 酸塩基インジケーターは、弱酸または塩基自体です。 彼らは酸性の形(hin)と基本的な形(in-)に異なる色を持っています。
* 色の変化は特定のpH範囲内で発生します。 この範囲は、インジケーターの「遷移範囲」として知られています。
* 等価ポイントでは、溶液のpHはインジケーターの遷移範囲内になります。 これにより、色が変化し、反応が完了したことを示します。
一般的な指標とその特性:
これは、酸塩基滴定で最も一般的に使用されている指標のいくつかを概説する表です。
|インジケータ|酸性溶液中の色|基本ソリューションの色|遷移範囲(pH)|アプリケーション|
|------------------|---------------------------|--------------------------|-----------------------|-----------------------------------------------------------------------------------|
|メチルオレンジ|赤|黄色| 3.1-4.4 |強酸と弱い塩基を含む滴定|
|ブロモクレソールグリーン|黄色|青| 3.8-5.4 |弱酸と強い塩基を含む滴定|
|メチル赤|赤|黄色| 4.4-6.2 |弱酸と強い塩基を含む滴定|
|ブロモチモールブルー|黄色|青| 6.0-7.6 |弱酸と弱い塩基またはpH 7近くの中和を含む滴定|
| Phenolphthalein |無色|ピンク| 8.2-10.0 |強い塩基と弱酸を含む滴定|
正しい指標の選択
インジケータの選択は、実行される特定の滴定に依存します。
* 強酸 - 強いベース滴定: 等価ポイントはpH 7になります。ブロモチモールブルーやフェノルフタレインなどの指標が適切です。
* 強酸 - 弱い塩基滴定: 等価点はpH 7を下回ります。メチルオレンジやブロモクレソールグリーンなどの指標が適しています。
* 弱酸 - 強いベース滴定: 等価ポイントはpH 7を超えます。フェノルフサレインは一般的な選択です。
* 弱酸 - 弱い塩基滴定: 等価ポイントはpH 7に近いですが、等価ポイントでのpH変化はそれほど劇的ではありません。 Bromothymol BlueやPhenolphthaleinのような適切な指標を使用できます。
重要な考慮事項
* インジケータ濃度: インジケーターの濃度は、溶液のpHを大幅に変えないように十分に低くする必要があります。
* インジケータ遷移範囲: インジケーターの遷移範囲は、滴定の等価点と重複するはずです。
* 色の変化: 色の変化は明確で、簡単に観察できる必要があります。
要約すると、指標は酸塩基の滴定に重要な役割を果たし、等価ポイントを通知する視覚的な手がかりを提供し、酸または塩基の未知の濃度を正確に決定できるようにします。