_MASTER'S EYE

酸・塩基

NaOHの101滴目滴下

さらに1滴滴下してみました。

滴下

表 6: 100滴目滴下後

pH

滴下量

溶液中の物質量

H⁺ の濃度mol/l

水のコメント

OH^- の濃度mol/l

体積ml

10.7

101滴

全て中和された図

2.01×
10^-11

水のコメント「中和点だ！」

4.98×
10^-4

20.1

今度は塩基性に突入してしまいました。当然です！だって水溶液は完全に中性だったところへ $\mathrm {NaOH}$ を1滴滴下してしまったわけですから。中性状態における $\mathrm {H^+}$ や $\mathrm {OH^-}$ のモル濃度である $10^{-7}$ mol/ よりも多いのは今度は $\mathrm {OH^-}$ ですから、水の仕事手順水の仕事手順に飛びたい方はどうぞ。あちらからも、欄外のリンクからこちらにちゃんと戻ってこれますよ。でご説明したように先に $\mathrm {OH^-}$ のモル濃度から計算していきます。 $\mathrm {NaOH}$ 1滴には $\mathrm {OH^-}$ が $10^{-5}$ mol含まれていますから

$\displaystyle \mbox{[$\mathrm{OH^-}$]}$	$\displaystyle =\frac{10^{-5}}{20.1\times10^{-3}}$
	$\displaystyle =4.98\times10^{-4}\$ $\displaystyle \mbox{mol/$l$}$	(17)

これにより「水のイオン積」[H⁺][OH^-]=10^-14のことですよ。を保つために $\mathrm {H^+}$ のモル濃度は

$\displaystyle \mbox{[$\mathrm{H^+}$]}$	$\displaystyle =\frac{10^{-14}}{4.98\times10^{-4}}$
	$\displaystyle = 2.01\times10^{-11}\$ $\displaystyle \mbox{mol/$l$}$	(18)

となります。したがってpHは

pH	$\displaystyle =-\log{(2.01\times10^{-11})}$
	$\displaystyle = 10.7$	(19)

と求まります。また大きく跳びましたね。pHの変化量は

$\displaystyle \Delta$ pH $\displaystyle = 10.7 - 7 = 3.3$

(20)

です。一見すると疑問に思うかもしれません。酸側からの最後の1滴（100滴目）の変化量と塩基側に向かう最初の1滴（101滴目）のpHの変化量は同じではないのかという思いがおありの方もいらっしゃるでしょう。確かに物質量の変化は同じです。

しかしpHはモル濃度で見てますから、当然体積が変化しているとpHの変化量が同じになることはありませんね。したがって、多少のズレが生じます。

つまりこのように今後は塩基側にpHがどんどんと変化していきます。ではこれまでのもまとめて、200滴までの表を表8に示しておきます。見比べながらpHがどのように変化しているかを想像してみてください。

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各滴下量のグラフ

表 8: pH変化の理解

pH

滴下量

溶液中の物質量

H⁺ の濃度mol/l

水のコメント

OH^- の濃度mol/l

体積ml

1

0滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei100.eps}$

10^-1

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_acid.eps}$

10^-13

10

1.01

1滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei99.eps}$

9.8×
10^-2

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_acid.eps}$

1.02×
10^-13

10.1

1.02

2滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei98.eps}$

9.6×
10^-2

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_acid.eps}$

1.04×
10^-13

10.2

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

2.28

90滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei10.eps}$

5.26×
10^-3

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_acid.eps}$

1.9×
10^-12

19

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

3.3

99滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei01.eps}$

5.025×
10^-4

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_acid.eps}$

1.99×
10^-11

19.9

7

100滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei_nt.eps}$

10^-7

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_nt.eps}$

10^-7

20

10.7

101滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei_1.eps}$

2.01×
10^-11

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_base.eps}$

4.98×
10^-4

20.1

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

11.7

110滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei_10.eps}$

2.1×
10^-12

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_base.eps}$

4.76×
10^-3

21

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

$\vdots$

12.5

199滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei_99.eps}$

3.02×
10^-13

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_base.eps}$

3.3×
10^-2

29.9

12.5

200滴

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/tekitei_100.eps}$

3×
10^-13

$\includegraphics[width=\textwidth]{../fig/comment_base.eps}$

3.3×
10^-2

30

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