塩の加水分解と指示薬

20分 Part 2 / Ch4 / Lesson 5
前提レッスン: 1-2-5 , 2-4-3

到達目標

  • 塩の水溶液が酸性・塩基性を示す理由を説明できる
  • 中和滴定における指示薬の選び方を理解する
  • 滴定曲線の読み方を知る

塩の加水分解

塩の水溶液の液性は、もとの酸・塩基の強弱で決まります:

もとの酸もとの塩基塩の水溶液
強酸強塩基中性NaCl
強酸弱塩基酸性NH₄Cl
弱酸強塩基塩基性CH₃COONa
弱酸弱塩基Ka, Kb によるCH₃COONH₄

加水分解の例 (酢酸ナトリウム):

CH3COO+H2OCH3COOH+OH\mathrm{CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-}

弱酸の共役塩基 CH₃COO⁻ が水から H⁺ を奪い、OH⁻ が余る → 塩基性

中和滴定曲線

NaOH 滴下量強酸+強塩基pH 7NaOH 滴下量弱酸+強塩基pH 7当量点 pH>7HCl 滴下量弱塩基+強酸当量点 pH<7
滴定曲線の3パターン

指示薬の選択

指示薬の変色域が当量点の pH を含むように選びます:

滴定の組み合わせ当量点の pH適する指示薬
強酸 + 強塩基7 付近メチルオレンジ or フェノールフタレイン
弱酸 + 強塩基7 より大 (塩基性)フェノールフタレイン (変色 pH 8.2-10)
強酸 + 弱塩基7 より小 (酸性)メチルオレンジ (変色 pH 3.1-4.4)
指示薬変色域酸性色塩基性色
メチルオレンジpH 3.1-4.4
フェノールフタレインpH 8.2-10.0無色赤(ピンク)
リトマスpH 5.0-8.0

主な指示薬


確認クイズ

Q1 CH₃COONa 水溶液の液性は?

Q2 弱酸を強塩基で滴定するとき、適する指示薬は?

Q3 強酸と強塩基の中和で生じる塩の水溶液は?


演習

問1. NH₄Cl 水溶液が酸性を示す理由を化学反応式で説明せよ。

解答・解説

NH₄Cl は強酸 HCl と弱塩基 NH₃ の塩です。

水溶液中で NH₄⁺ が加水分解します:

NH4++H2ONH3+H3O+\mathrm{NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+}

H₃O⁺ が生じるため、溶液は酸性になります。