酸と塩基(知識)の問題
濃度未知の酢酸水溶液を、濃度既知の水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定する。実験に使うガラス器具は、いずれも直前に純水で洗ったため、内壁が純水でぬれている。
これらの器具のうち、酢酸水溶液をはかりとるホールピペットと、水酸化ナトリウム水溶液を入れるビュレットは、使う直前に、これから中に入れる溶液を少量入れて内壁全体をすすぎ、その液を捨てる操作を数回くり返してから使う。
このように、器具の内部を、これから中に入れる溶液そのものでくり返しすすいでから使う操作を何というか。
この問題で使うもの
- 中和滴定の器具と共洗い(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
中和滴定で使うガラス器具を、使う前にどう処理するかという知識を思い出そう。
ヒント 2
ホールピペットやビュレットの内壁に純水が残っていると、中に入れた溶液の濃度はどうなるか考えよう。それを防ぐための特別な洗い方がある。
ヒント 3
その洗い方では、純水ではなく「これから中に入れる溶液と同じ溶液」で器具をすすぐ。用語の名前は、この「同じもので洗う」という意味を表している。
答えと解説
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共洗い
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解説を読む
器具の内部を、これから入れる溶液そのもので数回すすいでから使う操作を共洗いという。
ホールピペットやビュレットの内壁に純水が残っていると、そこに入れた溶液が純水で薄まり、濃度が変わってしまう。ホールピペットではかりとる酢酸の物質量が少なくなり、ビュレットでは滴下する水酸化ナトリウム水溶液の濃度が小さくなるため、どちらも滴定の結果に誤差が生じる。共洗いをすると、内壁に残る液が使う溶液と同じものになるので、濃度が変わらない。
一方、メスフラスコは溶液を純水で薄めて一定体積にする器具なので、はじめから純水が入っていても最後に標線まで純水を加えればよく、ぬれたまま使ってよい。コニカルビーカーは、ホールピペットではかりとった溶液を入れる容器で、中の酢酸の物質量は純水があっても変わらない(中和に必要な塩基の物質量は変わらない)ので、ぬれたまま使ってよい。メスフラスコやコニカルビーカーを共洗いすると、内壁に溶液が残って溶質の量が増えるため、かえって誤差の原因になる。
なお、加熱乾燥はガラスが膨張・収縮して体積の目盛りが狂うおそれがあるので、ホールピペット・ビュレット・メスフラスコのような体積をはかる器具は加熱して乾かさない。そのため、ぬれたまま使うときには共洗いが必要になる。
別解
内壁が純水でぬれたままだと、入れた溶液が薄まって濃度が変わり、滴定の結果に誤差が出る。そこで、ホールピペットやビュレットは、使う前にこれから入れる溶液で内壁を数回すすぐ。この操作を共洗い(ともあらい)という。なお、コニカルビーカーは純水でぬれたまま使ってよい(中の溶質の物質量が変わらないため)。